科学小知识

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  动物的膝盖为什么会向后弯
  实际上,那些同学们觉得是向后弯曲的动物“膝盖”其实根本不是膝盖。首先,膝盖在生理学上的定义是大腿和小腿之间的连接部位。这在人身上可以明显区分,许多动物的腿部关节处似乎也有这样一个结构,但可不能简单粗暴地将人体结构照搬到动物身上。
  人类的大腿和小腿内的骨骼分别叫作“股骨”和“胫骨”。而对于牛等动物,你以为的“大腿”其实是“胫骨”,所以应该与我们的小腿相对应。而它们真正的大腿,也就是“股骨”所在的位置就在“胫骨”之上,更靠近臀部的区域。因此,真正的膝盖被藏在了十分贴近身体的地方。鸡、鸭也是如此,同学们平常爱啃的“鸡大腿”“鸭大腿”等只不过是它们的小腿罢了。
  那么,那些被我们误认为是“膝盖”的结构又是什么呢?其实,它们相当于我们的脚踝,而其下所谓的“小腿”则是脚掌的一部分。所以说,它们实际上是在用脚趾走路,这类动物也因此被称为“趾行性动物”。而我们人类和其他灵长类等动物是整个脚掌着地行走的,也就被称作“跖(掌)行性动物”。
  为什么昆虫从高处落下摔不死呢
  首先,坠落的受伤来自速度的净值,而不依赖于身体尺寸和坠落高度的比例。等比例地放大速度,或者是放大坠落的高度是不合理的。
  其次,昆虫比我们想象的要坚固得多。我们知道,物质的密度是近似恒定的,昆虫的质量就与它自身尺寸的3次方成反比。而重力都会作用到材料的受力面积上去,受力面积是反比于尺寸的2次方的。也就是说,单位面积受力随质量增长。假设把人类缩小到原来的百分之一,实际上,人类身体的坚固程度要扩大100倍,这也恰恰是限制地球上物种尺寸的因素。
  另外一个因素是空气阻力。在低速区域时,空气阻力近似正比于迎风面面积,也就是正比于尺寸的2次方,而重量正比于尺寸的3次方。所以,对于尺寸为人类1/100的昆虫来说,空气阻力对它们的效果很强,它们的坠落效果等价于人类在100倍空气阻力中坠落的效果。
  对于大部分昆虫,还有一种因素,那就是它们大部分都有很强的身体强度。它们的身体结构和材质实际上是相当抗摔的。
  在這三个因素的共同作用下,坠落对昆虫来说,威胁不大。
  钨丝灯泡为什么呈梨形
  这种灯在工作时,灯丝温度很高。金属钨会在高温下升华,附着在灯泡内壁上,因此将灯泡做成梨形,并充入少量惰性气体,可以使升华的钨随着气体对流,被卷到上方,附着在灯泡的颈部,便可保持玻璃透明,使灯泡亮度不受影响。而且由于早期玻璃是吹制成的,从工艺和使用性能上来说,这种形状不仅易于吹制,也比较节省原材料。另外,梨形的表面有一定的曲率,可以增加强度,承受较大的压力。
  为什么手机没信号还能拨打“110”
  其实,原因很简单。我们知道,手机在正常开机后,会先检测是否有SIM卡,再搜索附近的运营商基站和网络进行注册和认证。而是否有SIM卡,并不会影响手机的射频模块的正常工作。通俗来讲,SIM卡更像是与对应运营商和基站“联系”的“门卡”。
  多数情况下,手机显示没有信号时,反映的是周围没有对应的基站和网络。但是,这并不妨碍手机射频模块接收附近其他运营商和基站的信号。而像“110”“120”这种紧急号码的优先级比较高,并不需要注册来完成手机和网络之间的认证。通俗来讲,就是无所谓运营商之间的差别。因而,在大多数情况下,手机没有信号时,这些紧急号码也能打通。
  不过,如果身处类似深山老林这种附近确实什么基站都没有的地方,紧急号码也打不通。这时候,就换个方法,使用卫星电话吧!
  (新月摘自《科学大众·小诺贝尔》)
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