橡皮擦鉛筆字是怎樣的？為什麼暖氣上方會被熏黑？

橡皮擦鉛筆字是怎樣一個過程？

理解這個問題我們要先理解橡皮擦和鉛筆芯的主要成分是什麼，鉛筆並不含鉛，之所以被叫做鉛筆是由於歷史原因。

古希臘羅馬時期人們使用鉛棒寫字，後來14世紀開始出現類似現在的鉛筆，目前市面上賣的鉛筆的芯主要是石墨和黏土按一定比例混合製成的，分別用H和B來描述鉛筆芯的硬度和石墨的含量，其中H前面的數字越大代表混合用的黏土越多，鉛筆芯也就越硬。

同理，B前面的數字越大寫出來的字跡就越黑，同時鉛筆芯也就越軟。在石墨裡邊碳原子呈現層狀的排列，層與層之間非常容易滑移鉛筆芯裡面的石墨顆粒在你寫字的時候就粘在紙纖維上了。

而橡皮擦的主要成分是橡膠，能夠吸附粘在紙上的石墨。但是天然的橡膠不容易掉屑，粘在上面的石墨把橡膠變黑再去擦字反而會越擦越臟。後來人們向橡膠裡邊加入硫等物質，這樣在擦字的過程中橡皮擦吸附石墨的部分就會團在一起變成碎屑掉下來，這就是現在的橡皮擦啦。

為什麼越高的地方溫度越低？

從大氣的受熱過程來看，地球大氣對太陽輻射吸收較少，大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面；而大氣對地面長波輻射吸收得卻比較多，地面輻射放出的絕大部分熱量能夠被大氣截留下來，所以，地面是近地面大氣主要、直接的熱源。

結合本題來看，越高的地方受到的地面輻射越少，所以溫度就降低了呀。

參考：高中地理人教版必修一 第二章 地球上的大氣 28頁

跑步的時候不擺臂會怎樣？

這個問題實際上科學家還沒有完全搞清楚，有些論文發表但是沒有定論。

比較公認的說法是為了平衡腿在前進過程中產生的角動量。什麼是角動量呢，你可以理解為一個讓描述物體保持旋轉的慣性的一個量（就像是動量是描述讓物體保持運動的一個量），比如陀螺，陀螺在旋轉的時候如果沒有外力矩的作用，角動量是不變的。

跑步與走路擺臂的原理類似，這裡以走路為例。人體在前進的時候，地面對人的摩擦力給人體一個力矩，產生一個角動量，這個角動量，所以與陀螺類似，如果沒有外力矩的作用，人體趨向於以這個方式旋轉下去。

(╯』 – 『)╯︵ ┻━┻，這會使人趨向於摔倒，為了不摔倒，人體的上肢會做一個相反的運動來產生相反的角動量來抵消腿部產生的角動量。

另一個角度解釋這個問題是從能量出發。密歇根大學的科學家發了一篇文章描述他們分別比較正常走路、把雙臂綁起來走路、保持雙臂背後走路和順拐情況下人體走路所消耗的能量，發現正常走路消耗的能量最低，比雙臂背後少12%，比順拐少26%！

科學家甚至把雙臂綁起來，這樣走路就減少了擺臂所需要的能量，但是即使如此還是比正常走路要多消耗6%的能量。

原因是因為擺臂減少了腿部推動身體前進所要消耗的能量，當你移動腿的時候，身體也會跟著移動，但是上肢的移動減少了身體移動所需要花費的能量，所以能夠比完全不擺臂消耗更少的能量。

但是這並不意味著你可以用順拐的方式減肥（嚴肅臉 (￣(エ)￣)  ），科學家發現不按照正常模式走路可能會對脊柱有害，所以還是乖乖運動吧。

為什麼暖氣上方的白牆會被熏黑？

暖氣片用久了以後會在牆面上形成一道道痕迹，就像圖中的情況一樣。這是為什麼呢？因為暖氣工作時會在周圍產生熱空氣，熱空氣比冷氣體輕所以就會向上飄，熱空氣上升就會產生低壓區，這需要附近的冷空氣來填充。

這個過程的整體效果是在室內產生了氣流。氣流會帶動室內的灰塵，當灰塵和牆壁碰撞時就有可能吸附在牆壁上形成一道道痕迹。

響指是如何打響的？

要想知道響指如何打響，首先就得分析出響指的聲源在哪裡。

我們曉得聲音是靠機械振動產生的。那麼響指的聲源在哪裡？指頭？顯然不是，指頭的振動頻率達不到人耳可聽到的程度。其實響指的聲源在於手指與手掌形成的空腔。以中指拇指響指為例，無名指小指與手掌形成空腔。像這樣：

中指的快速拍打引起全腔內全氣柱的振動，產生具有一定頻率的駐波，發出聲響。 這一點很容易證明，當把全腔打開時，就聽不到響指的那個聲響了。像這樣（咦，這不是蘭花指嗎？）

為什麼冬天更容易起靜電？

這不正是磨擦起電么？還記得剛開始學電學的時候，就學過：「規定絲綢磨擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷，用毛皮磨擦的橡膠棒帶的電荷是負電荷」。

至於電荷的來歷，物質都是由原子組成，而原子內有帶負電的電子和帶正電的原子核。磨擦過程中發生電子轉移，使一物質電子能增多（帶負電）而另一物質電子減少（帶正電）。

當積累的電荷比較多時，突破臨界電壓，就會出現放電現象。人類正是從磨擦起電開始來認識電現象的。即使問題上描述的現象，褲子上帶電，多半也是在穿或者脫的時候，才會看到比較劇烈的放電現象，也正是由於這個時候的磨擦最劇烈。

比較有趣的是摩擦是不分季節的，但為什麼靜電現像在冬天會比較常見呢？主要有兩方面原因。

一是冬天的衣物含有大量化纖成份，這些與毛製品磨擦更易起電。

二是冬天空氣乾燥，而夏天空氣濕潤。而濕潤的全氣會使衣服也相應濕些。濕潤的空氣和衣服利於電荷轉移，電荷積累不到一定的數量電壓不夠，就不會出現放電現象。

如何避免這種頻繁"電擊"呢？起電是阻止不了的，畢竟不能不穿衣服。那麼就要想辦法將電放出去。辦法很簡單，就是時不時的觸摸金屬物質。由於電荷更容易在曲率大的地方匯聚，所以觸摸帶有"尖端"的物體（如鑰匙）效果更佳。

來源｜中科院物理所

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！