年味里的物理知识

这个春节,一桌好菜,一家团圆,一段回忆……这个春节,是兔年的结束,充满了回忆,是龙年的开始,充满了希望。同学们,你们知道过年中有哪些有趣的物理知识吗?

水饺为什么会漂起来

饺子是一种由面皮和填充料制成的中国传统食物,常见于春节等重要节日的餐桌上。饺子有多种制作方法,但不论其形状和大小,煮熟后都会浮起来。

其原因首先是热胀冷缩,水在加热过程中会吸收热量,从而体积增大。当水温达到100摄氏度时,水开始沸腾,体积进一步增大。而饺子是由面粉和其他填充料制成的,这些材料在加热过程中也会膨胀。当饺子内部的空气和水蒸气受热膨胀时,饺子的体积也会增大,导致饺子浮起来。

其次是浮力,当饺子在水中加热时,水中的物质会发生变化。水分子会变得活跃,从而使得水的密度降低。当饺子的体积增大时,其排开的水的体积也会相应增大,产生的浮力也会随之增大。当浮力大于饺子的重力时,饺子就会浮起来啦。

再次,面粉中的蛋白质在加热过程中会发生变性,使得面皮变得更加有弹性。这种变性的蛋白质使得面皮变得不那么容易下沉,因此饺子能更好地保持浮在水面上。

饺子,取“更岁交子”之意,“交”与“饺”谐音,“子”为子时,寄寓“喜庆团圆”“吉祥如意”。包的是有滋有味,煮的是奔腾向前、蒸蒸日上,吃的是阖家团圆的幸福欢畅。

绚烂多彩的烟花

烟花也就是我们俗称的二踢脚。它之所以被称作二踢脚,是因为制作过程中把它分成了两个部分来安放火药,中间用水泥或土隔开,从而呈现两种效果。当我们点燃二踢脚时,引信先点燃下层火药,由于下层的底端没有完全密封留有一个开口,火药产生的气体就能从底端喷射而出,气流的反作用力推动二踢脚到空中,这时引信又恰好点燃上层火药,上层便像鞭炮那样爆炸了。

另外,礼花弹的原理也是如此,只不过上层的火药可以产生烟花。烟花“炮弹”的高度取决于初始速度,烟花越大,需要的初始速度越高。烟花“炮弹”在被底座炮筒打出的那一刻,如果一切正常引信就会被点燃,并在上升的过程中燃烧。出于美观和安全的考虑,我们需要将大型烟花尽可能发射到更高的高度。因为高度越高,烟花就越好看,能看到的人也就越多,而且更加安全。更大的烟花不仅需要更大的升力,还需要更大的爆发力来推动烟花的爆炸!

只要烟花“炮弹”不是“哑弹”,只要引信点燃并以适当的速度燃烧,烟火“炮弹”将在其飞行的顶点或附近爆炸。高一些的烟花通常会更大一些,因此会更有美感,也更安全。但是,是什么决定了烟花壮观的形状呢?

这是因为烟花虽然有许多不同的风格,但都有三个重要因素,炮弹里的火药类型、装药方式和星体。当一级装药在空中爆炸一次后,炮弹里的星体在爆炸后可以向各个方向发散,产生更为壮观的美丽景象。而星体的发射方向和模式取决于烟花的组合方式,每一级的火药爆炸都可以把星体推到事先设计的模式或方向上。星体在空中的排列方式就产生了我们看到的各种形状。在每一级的烟花“炮弹”爆炸时,内部的单个星体都会被点燃。这是烟花最有趣、最壮观的部分。而每个星体内部还装有火药,为其提供推力,例如使单个星体旋转、上升或向任意方向推进,这些星体也是烟火中绚丽的光和颜色的来源。

春联不会掉下来

人间烟火处,年味正浓时,迎接新年的仪式感:一起贴春联,贴窗花,愿新年胜旧年,年年皆欢愉。

二十八贴花,二十九贴门口,记得小时候腊月二十八做饭时都会留一碗糨糊,跟着爸爸贴春联。抿一抿,压一压,一副春联就被粘在了门上面,真是神奇。

贴住东西的力量来自两个方面,一是原子或是分子间的作用力,二是大气压。多数墙体材料,还有纸,都是吸水性物质,糨糊的主要成分是水,也就是说,水作为媒介,两端吸住了墙体和对联。当水分干掉后,浆糊中的淀粉和大气压就起作用了。对于墙体和纸,淀粉同样有吸引力。除此之外,由于淀粉填补了对联和墙之间的缝隙,大气压强也会把对联压在墙上。这好比两面光滑的镜子,中间没有空气的话,就很难掰开。物体的黏接,就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。在胶水中,水就是高分子体的载体,水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。当胶水中的水分消失后,胶水中的高分子体就依靠相互间的拉力,将两个物体紧紧地结合在一起。

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