在上期文章，我們分享了一些生活中的有趣的力學(xué)原理，今天繼續(xù)給大家介紹這類現(xiàn)象，感受力學(xué)在生活中對我們方方面面影響。

漫話高壓鍋

通常在海平面上的大氣壓為101325pa，這時(shí)水的沸點(diǎn)是100℃；海拔升高大氣壓下降，如在海拔3000m處，大氣壓只有70000pa左右，這時(shí)水的沸點(diǎn)低于90℃，這就是為什么在高原上煮飯不容易熟的原因。為了提高水的沸點(diǎn)，就要將水的環(huán)境氣壓提高。高壓鍋正是利用加大鍋內(nèi)局部壓力的辦法來提高水的環(huán)境壓力。為了避免由鍋內(nèi)壓力升高引起高壓鍋爆炸的危險(xiǎn)，如何使密閉容器內(nèi)部局部壓力保持一個(gè)固定值，這就是高壓鍋限壓閥的功能。限壓閥的構(gòu)造很簡單，實(shí)際上是一個(gè)金屬重塊和一個(gè)適當(dāng)面積的排氣孔，如圖所示，設(shè)金屬塊的重量為w，排氣孔面積為s，則鍋內(nèi)的氣壓被控制。當(dāng)鍋內(nèi)壓力小于p時(shí)，限壓閥關(guān)閉，因?yàn)檫@時(shí)重塊的重量大于氣壓對它的壓力，重塊將排氣孔堵死；反之，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓大于p時(shí)，氣體對重塊的總壓力大于重塊的重量，限壓閥便打開放氣。于是高壓鍋內(nèi)的氣壓便可以維持為p。我國現(xiàn)在通用的高壓鍋，p的設(shè)定值為1.2個(gè)大氣壓左右，對應(yīng)鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)為120℃。

撈面條的學(xué)問

撈面條用筷子，這是一個(gè)常識(shí)，但卻有說法。用筷子挑面條，開始比較容易，問題是剩下最后幾根面條如何撈走。方法是先使鍋離火，然后用筷子在鍋里做圓形攪拌，使面湯旋轉(zhuǎn)起來，這時(shí)面條便會(huì)自然集中到鍋底中心，用筷子到鍋中心去夾。如此重復(fù)幾次，面條便會(huì)一根不剩。熟悉流體力學(xué)的人，不難對面條向鍋底集中給出解釋，這就是所謂的二次流問題。如果將旋轉(zhuǎn)起來的面湯看為一次流動(dòng)，這時(shí)微團(tuán)體做圓周運(yùn)動(dòng)，微團(tuán)加速指向圓心，其加速度與壓力梯度符號(hào)相反，壓強(qiáng)由鍋中心向鍋底是增加的，由于鍋底這層流速很小，慣性力與壓差不平衡，由此將面條帶到鍋底中心。

夜半鐘聲到客船

月落烏啼霜滿天，江楓漁火對愁眠。姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船。這是唐朝詩人張繼寫的《楓橋夜泊》。讀這首詩，我們可以想象，那悠揚(yáng)的夜半鐘聲，可以隔河傳到彼岸。夜間聲音為什么會(huì)傳得更遠(yuǎn)呢？首先，聲音是聲源震動(dòng)擾動(dòng)了空氣，擾動(dòng)以波的形式往外傳。如果空氣中各點(diǎn)的聲音是相同的，由這個(gè)點(diǎn)傳出的聲波的波前是一個(gè)球面。如果聲音在大氣中不同高度傳播速度不同，這時(shí)波前就不在保持球面，而發(fā)生畸變，產(chǎn)生折射現(xiàn)象。白天同夜間，聲音傳播遠(yuǎn)近不同，就是由這個(gè)折射現(xiàn)象產(chǎn)生的。白天，由于地面接收太陽輻射溫度高，地面聲音大于高空，這時(shí)聲音傳播路徑折向高空。在夜間，靠近地面空氣溫度比上空相對高，結(jié)果高空聲速大于地面，聲音折向地面，這就是夜間聲音傳播相對遠(yuǎn)的道理。

伐木的學(xué)問

用刀裁玻璃是先制造裂紋而后造成斷裂，售貨員撕布也是先在布邊剪一個(gè)小口，然后再撕開，用鋸子伐木等日常生活中隨處可見的現(xiàn)象都是斷裂力學(xué)方法最常見的例子。

伐木時(shí)先用鋸子在靠近地面的地方把樹鋸出一條縫，也就是加工出一條裂紋來。人們在有鋸縫的一側(cè)裂紋上方盡可能高而又便于施力的地方用力推樹， 這時(shí)裂紋受拉力作用，在斷裂力學(xué)中是典型的所謂張開型（又稱I型）裂紋問題。這時(shí)造成樹斷裂的原因主要是外力在裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子KI達(dá)到木頭抗斷裂的臨界韌性值（描述材料抗斷裂性能的物性值）后引起的?？梢娙藗兝脭嗔蚜W(xué)方法為人類服務(wù)可追溯到2700年以前當(dāng)不為過。