职业日记 || 物理老师的脑回路
11月7日北京天降大雪后,一张照片引起了物理老师们的思考,讨论过程非常有趣。现在把这段讨论原汁原味的展现给大家,也许看后你就初步明白了物理老师的脑回路。
为了方便,我列举了讨论的时间,参与讨论的老师就以姓氏拼音首字母代替。不同老师如果姓氏拼音首字母相同的,在首字母后面加数字以示区分。
对于讨论中部分地方,我加了注释来帮助理解。
好吧,开始吧!
11月7日22:22 老师Y
引起Y老师疑问的照片(Y老师版权所有)老师们好,图片是我今天照的相,室外停车场的地面。
有积雪地方的分布规律是:每块地砖的四个角(砖边界的交叉点),地砖接缝处的中间位置,每块地砖的正中央,就像是棋盘上的棋子,每块地砖占9个“白馒头”,完全对称分布。
请问老师们:如何解释该现象呢??
谢谢啦!
11月7日22:22 老师W
估计铺砖的时候,师傅省料,就把水泥点了几个点
注:这位老师的意思我举个例子说明。如果你需要往墙上贴一幅画,一种方法是整张画背后刷满胶水,然后贴墙上。另一种方法是在画作的背后用胶水点上若干个点,例如四角和中心处,然后也可以把画贴墙上。很显然第二种方法省胶水。他的意思是师傅铺地砖时为了省水泥,只是点了若干水泥点,而不是铺了一层水泥。
11月7日22:46 老师Y2
材料导热不同
注:导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在一定时间内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米·度 (W/(m·K)。导热系数越大,相同大小的接触面积,相同温差下,传导的热量越多。
11月7日22:46 老师L
砖块的比热容跟空隙处的空气不一样
那为什么砖块正中央的也没有化呢
注:比热容你可以理解为1千克某种物质升高(或下降)1摄氏度所吸收(或放出)的热量。比热容越大,1千克物质升高1摄氏度需要的热量越多;或1千克不同物质吸收相同的热量时,比热容越大,升高的温度越少。
11月7日22:55 老师X
这么规则,估计需要揭开一块砖看分晓了
注:揭开一块砖?这不是破坏学校公物吗?你说得很对!这有什么奇怪的?我们实验室有各种大卸八块的电流表,电压表,传感器,电容器,万用表……
“拆”是物理研究问题的常态。
11月7日22:55 老师W
估计正中央位置点了水泥
11月7日22:55 老师X
铺这种地砖不需要放水泥
11月7日22:55 老师W
那是怎么粘合的呢?
11月7日22:55 老师X
我看街道铺路砖的时候,不需要粘合,下面就是细沙土垫上即可
11月7日22:55 老师W
有道理,我好像也见过这样
11月7日22:55 老师Y
谢谢老师们,现在这种砖通常都是渗水的,明天我问问,搞点破坏,看能否撬开一块砖,看看究竟。
注:想想搞破坏的老师当场被擒获后的样子。
网图11月7日23:11 老师W2
期待挖掘出来的秘密!
11月7日23:11 老师X
我猜以前下面有个一层蜂窝砖,师傅直接铺上面了
注:蜂窝砖长这样。
网图11月7日23:11 老师Y
还能这么铺砖?也有可能的
11月7日23:11 老师W
要求浇注混凝土
估计省料了
11月8日12:06 老师Y
原因也肯定与表面张力有关。
我觉得可能是多方面的,9个馒头大小差不多,说明积雪或者化雪速度差不多
可能还有其他原因……
注:表面张力指在液体和气体的分界处,即液体表面及两种不能混合的液体之间的界面处,由于分子之间的吸引力,产生了极其微小的拉力。
在我们的日常生活中,水滴是圆的,雨后水滴在枝头悬而不落,水面稍高出杯口而不外溢等现象,水黾(俗称水蜘蛛,水板凳、京游)之所以能站在水面上,都是由于表面张力作用的结果。
网图慢着,这和表面张力有啥关系?因为这位老师关注到“雪馒头”这件事,为什么是馒头形状呢?为什么上方未融化的雪不是圆柱形状的?不是带着尖的山峰?而是光滑的半圆形状的“雪馒头”呢?
哈哈,大自然不会是面点大师傅吧?
原始图片为Y老师拍摄 J老师提供图11月8日12:20 老师J
弱弱的问一句,昨天图片里的雪馒头,我第一眼看上去感觉铺的是九孔嵌草砖,因为远处的融化后的冰雪已经有些下陷了,不过今天看了题目还是学到了很多。
注:可不是吗!我想拍一下大腿做恍然大悟状!
如果不是看这J老师在原始照片上画的这个圈,我也没有注意圈中积雪化了,已经露出了绿草和砖的边界。为什么这么多“大神”都没有看出来呢?因为画圈的部分并不是照片中的焦点位置。
有时我们在看一件事时,容易按照展示者的用意去看,对于处于配角的地方,有时不去关注。这件事看似简单,但是只有J老师用他细腻而独立的观察能力给出了判断。高!绝对是高!
11月8日12:20 老师Y3
九孔嵌草砖,这个名词好专业,看起来是这样的
注:呵呵,这一定是另一个和我一样刚刚拍过大腿的人。
11月8日12:20 老师Y
刚刚实地考察,我把砖的形状想错了,想成了方砖
Y老师提供的图片实际上的是这样的。
Y老师提供的实地勘察图片注:哈哈,意外不意外?惊奇不惊奇?和J老师的预测如出一辙!
11月8日12:20 老师Y3
好的问题来了,为什么嵌草的地方是雪馒头,砖的地方先融化。
注:看,一波未平,一波又起。有完没完?
11月8日12:50 老师Y
我照相时间是11月7日10点左右,虽然还在下大雪,但气温可能开始回升,比热容不同,砖升温快,雪易融化。
反思:看了实验现象,必须还得看实验器材,分析结构,不可想当然,否则像我这样就闹笑话了。
此外就这个问题我请教了地理老师,地理老师太牛了,我还没明白,他们就把这个问题变成试题了,他们完全可以跨界改教物理了啊!
谢谢各位老师帮我解答!
注1:下面以干土壤和水泥在吸收相同热量为例做个简单说明。
干土壤的比热容是0.84kJ/(kg·℃),水泥:1.88KJ/(kg·℃)。也就是1公斤干土壤温度上升1摄氏度需要吸收0.84千焦的热量,1公斤水泥温度上升1摄氏度需要吸收1.88千焦的热量。在吸收相同的热量时,同样质量的干土壤升温更高,因此干土壤上的雪先融化。
不过实际的情况要更加复杂,因不同材料导热系数不同,干土壤和水泥的质量不同,干土壤后面已经变成湿土壤,土壤上还种有青草……因此只是粗略比较。
注2:还提出了反思!说了自己犯错的原因是因为“没有看实验器材,分析结构,不可想当然,否则象我这样就闹笑话了。”够坦诚。
注3:物理老师请教地理老师?对啊!常有的事。物理、化学、地理、数学,四科老师针对自己教学中的疑问相互请教的事情很普遍的。对解答出自己问题的老师绝不会嫉恨而只是佩服。
“此外,地理老师太牛了,我还没明白,他们就变成试题了。他们完全可以跨界改教物理了啊。”
是,你没有听错!物理老师们的头脑风暴变成了地理考试题!惊讶不惊讶?佩服不佩服?
11月8日12:50 老师Y
J(最先提出九孔嵌草砖的年轻老师)见多识广!
11月8日13:21 老师J
谢谢老师们的肯定,群里深奥的问题没能力参与讨论,只能默默的旁听学习,受益良多!
注:这位J老师应该是一位年轻的老师,平时在群里处于潜水状态。
11月8日13:52 老师T
实践出真知!
注:听出来了吧?这是一位领导。
11月8日13:52 老师Y4
这个绝对是本年度最幽默的物理问题
注:讨论到此结束。
这是对物理问题讨论的日常。这次讨论的问题和生活联系得非常紧密,因此搬来分享。
物理老师就是这样的一群人,有点天真,有点执着,没有老幼,没有权威,只认事实。他们中的多数都继承了物理学的创始人古希腊科学家亚里士多德的理论:“我爱我师,但我更爱真理。”
但什么是真理呢?好吧,这个问题先不讨论。
米兰·昆德拉《生命中不能承受之轻》引用了犹太人格言“人类一思考,上帝就发笑”。好吧,下雪的这两天里,北京的物理老师们估计让上帝笑了不少次吧?
网图后记:
1、必须说说我家理科生的阅读后意见,我的忠实读者和审稿人!下列问题已改正。
11月7日22:46注释段最后一行“升高的温度越低”应为“温升越小”
11月7日23:11老师W“浇筑混凝土”似应为“浇注混凝土”
11月8日12:20老师Y“刚刚实际考察”应为“刚刚实地考察”
11月8日12:20老师Y3“熔化”应为“融化”
11月8日12:50老师Y“象我这样”应为“像我这样”
另,不知何时出现了地理老师,未交代。
2、关于“浇铸”、“浇筑”和“浇注”的使用:
浇铸——常指金属构件的成形,如我们平时说的铸铁管。
浇筑——常用于非金属结构的建造,浇筑砼结构。
浇注——有时在上面两词间来回用。
在混凝土结构,“筑”常指从下往上建造,“注”常指从上往下浇捣;而一般来讲,“筑”比“注”的容量大,所以小构件的混凝土浇捣常用“注”,而大型结构的施工常用“筑”。 那么桥梁工程,用“浇筑”。