杜威
我們常用“落湯雞”來形容某個人渾身濕透的樣子,為什么雞掉入水中會狼狽不堪,而鴨卻可以從容地在水中游弋?要解開這些問題的奧秘,我們必須從浮力說起。
我們知道,浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排開液體所受的重力,而由物體的浮沉條件可知,當(dāng)ρ物<ρ液時,物體漂浮在液面上;當(dāng)ρ物=ρ液時,物體懸浮在液體中;當(dāng)ρ物>ρ液時,物體沉入液體底部。
鴨能夠浮在水面上游來游去,就是因為鴨的密度比水的密度小,受到的浮力大于自身受到的重力,鴨是怎么做到的呢?原來,鳥類由于飛行的需要,骨骼和羽毛都是中空的結(jié)構(gòu),使得自身所受的重力減小。鴨雖然飛行能力退化了,可是骨骼和羽毛中空的特點卻保留了下來。另外鴨的尾部有一個皮脂腺,可以分泌大量油脂,鴨扁平的嘴就像一把抹黃油的餐刀。鴨經(jīng)常會用它將尾部這些油脂涂抹到身體的羽毛上,羽毛沾上油脂以后,水便不能浸透鴨子的身體,充滿空氣的羽毛就像救生圈一樣,使得鴨受到的浮力很大,不會下沉。另外,鴨的每根腳趾之間都有腳蹼相連,如同船槳推動船一樣,能推動鴨在水中輕快地游泳。
雞為什么不會游泳呢?你可能會說雞爪子上是沒有腳蹼的,其實腳蹼的作用在于劃水,跟浮力沒有關(guān)系,雞的羽毛結(jié)構(gòu)雖然也是中空的,但是雞本身不會大量分泌油脂,并且雞的喙是尖的,也不利于涂抹油脂,因此雞落水后,通常情況下水會浸濕它的羽毛,并透過羽毛的縫隙浸濕身體,這樣雞就變成了“落湯雞”,很快就會下沉。
其實雞的密度小于水的密度,它是可以浮在水面上的。但是北方地區(qū)河流湖泊較少,雞較少接觸水,因此水性不佳,遇到水常常驚慌失措,拼命地撲騰翅膀,結(jié)果只會加速浸濕羽毛,最終沉入水中。不過并不是所有的雞都是“落湯雞”,南方地區(qū)水系發(fā)達,有些雞經(jīng)常接觸水,遇到水不會驚慌失措,能夠利用雙腳不斷踩水保持身體平衡,練就了游泳的本領(lǐng)。
同理,當(dāng)不會游泳的人落水之后,會產(chǎn)生極大的恐懼,會本能地試圖通過各種掙扎措施使自己上浮,殊不知這樣做只能適得其反,拼命掙扎只會使人耗盡體力、嗆水、呼吸困難。正確的做法是要屏住呼吸,放松全身,因為人的密度略小于水的密度,故人下沉到一定程度會停止下沉并自然向上浮起,浮出水面時我們要立刻呼吸、呼救。同時一定要放松身體,保持體力,使自己堅持更長的時間。
責(zé)任編輯 林洋
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2016年4期