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读者和编者
然在发展。最早的解释是想利用陀螺效应解释自行车
的问题,主要涉及轮子的转动和力矩操控。但是实际
上这样的因素不是主要原因,在1970年 《今日物理》
杂志上就报导了一辆自制的没有前轮陀螺效应的自行
Q:在宇宙失重的条件下,人的血液循环有什么变化? 车照样能够稳定行驶的现象。文章的作者提出了 “前
轮尾迹”的理论,即行驶的自行车有一个倾斜角时,
A:在地球上,重力是人体处在不同高度的身体部位
自行车的前轮由于 “前轮尾迹”的缘故,会自动向倾
的血压有梯度变化的原因之一,通常脚部的血压有近
斜的一侧产生一个偏转角。正是这个偏转角产生的离
200 mmHg ,头部的血压则只有60—80 mmHg 。在失重
心作用使自行车能够把自己扶正。因此即使没有人驾
环境下,头部血压将升高,脚部血压将降低,此时人
驶,在一定的速度之下,直行的自行车运动也是稳定
体会因为大脑血压升高产生负反馈调节,人体的血液
的。这种理论主导了科学界很多年,直到2011 年Science
总量将减少,长时间的失重还可能导致心脏功能衰弱。
上发表了一篇文章,论证了在没有陀螺效应也没有前
轮尾迹的条件下,自行车照样可以行驶得很稳定。他
Q:如果人潜水在40 m 深的海里,水压会对人体造成 们对该模型进行了理论求解,说明在一定的质量分布
什么影响? 下,自行车的结构实际上是一种能够自动控制其行驶
A:世界上最深的室内泳池Y-40 (位于意大利的一家 稳定的交通工具,而不需要特定的效应作为主导。感
兴趣的读者可以查看A bicycle can be self-stable without
旅馆)的深度恰好是40 m ,该泳池可供客人进行自由潜
gyroscopic or caster effects (J. D. G. Kooijman et al. Sci-
水和水肺潜水。作为对比,当前世界上的水肺潜水记
ence ,2011 ,15:339—342) 。
录约为300 多米,自由潜水记录也早已超过百米,由
此看来40 m 似乎并不是很深,不过对于非专业人士仍
具有一定的危险性。40 m 的水下压强约为5 个大气 Q:为什么金属的导热性强?
压,这对人的身体不会造成直接的伤害,但这意味着
A:所谓传热就是热能从高温部分转移到低温部分。
潜水者体内的气体以及吸入的气体都是高度压缩的。
当潜水者以过快的速度上浮时,体内压强骤减,可能 主要有三种方式传递热量:热传导、热对流和热辐
会导致血管和组织中的气体以气泡的形式放出,而通 射。热传导就是能量从一个分子(原子或电子等)传递给
常情况下这些气泡是在肺内释放的。过多的气泡将会
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