指南针工作原理?
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时间:2024-08-17 14:26:34
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指南针工作原理?【专家解说】:指南针工作原理新解说我们的祖先早就发明了指南针,这是令我们中国人骄傲的事情。发明者发现了这种现象,制作了这种装置,他可没有说是大地磁场令它工作的! 一
【专家解说】:指南针工作原理新解说
我们的祖先早就发明了指南针,这是令我们中国人骄傲的事情。发明者发现了这种现象,制作了这种装置,他可没有说是大地磁场令它工作的!
一些人在这个基础上,研究了这方面的大量相关变化和量之间的关系,从这个意义上讲,把他们叫做科学家。但是他们得寸进尺,把说不清的事情胡乱猜想,把它的工作原理和基本存在概念,肆意念咒,这就可以把他们叫做巫师了!
许多人都见过指南针,生活中和工程上以及航海上,它帮助你的思维判断很有功劳。在讲它的工作原理前,先给你摆放一些相关道理。
你见过风吗?啊?见过!好,先讲讲风的故事。
如果地球的表面上的上空中的空气温度是均匀的,就没有风的存在,相信吗?空气之所以流动就是由于有的地方空气温度高,有的地方温度低,大气层中有温差的存在,就形成了风。风能,就是空气流动的动能。
在风中,你弄个圆球状的东西,放置在空中,不管哪个方向来风,球状物在空中并不转动。如果你弄个长条状物,放置在空中,不管哪个方向来风,长条状物就会顺着风的流动方向停留。风向标装置是不是按照这个道理来制造的,你去想吧!
如果地球表面的水是一个高度,水就不会流动。西玛拉雅山的水,之所以流向大海,就是由于它高于大海平面。水流动的动能,就是水的势能。
如果在南京的长江中,弄一个大的洗澡盆放在水中,你可以看到,尽管这个盆漂动,但它不转动(转圈)。如果你把一条小船横着放置在水中,它会马上变成顺水停留,就发生了转动。这是因为,洗澡盆的各个方向受力是相等的,它不转动。而小船宽度方向和长度方向受力不相等,所以它就转动,和党中央保持一致。就象社会大潮中的事物一样,顺我者昌,逆我者亡,这自然规律你可不能违抗呀!
地球是个大热体,始终都在散热。它的内部温度高,表面温度低,这是所有的散热体所具有的状态。内部的温度高,说明内部物质分子振动激烈,表面温度低,说明表面的物质分子振动不够激烈,如果内外物质分子振动激烈程度一样,那就不存在传热了。热力学中有个定理,叫物体的高温端必然向低温端进行能量传。
在地球的散热过程中,如果各个方向上传递均匀,大气中存在的能量也相同,这就没有什么故事可讲了。地球不断地向太空中散发能量,不断散热,但是它是处于不均匀状态。众所周知,地球自转,太阳照射到地球的能量是以赤道为最大,向地球南北极依次降低。所以,在地球的表面上,就形成了赤道地带地表温度高、南北极地带地表温度低的状况。在这种状况下,当地球内部热量散发时,就出现了不均匀现象。虽然南北极地带吸收内部能量多一些,但是这些地带向空中传递的能量却比较少。赤道地带虽然吸收内部能量少一些,但是这些地带向空中散发的能量却多一些。这样,纵观整个地球表面的空中,赤道地带上空存在的能量比较大,而南北极地带上空的存在能量却小一些。这就在整个地球的外空中,能量存在出现了差别。通俗地说,赤道地带上空的能量就有向地球南北极地带上空流动的趋势。一些人发现了这个规律,他们把这个能量流动趋势叫大地磁场,他们还乖巧地画出了大地磁力线。
指南针是大地磁场指使吗?不是,是大地散热场不均匀指使的。
指南针为什么不是指南棍?弄个木针或者用打毛衣的竹针做指南针可以吗?不可以!
这个大地能量场分布不均匀的差别是很小的,也就是说这个能量流动的动能是很小的。如果弄的大物体放置在地球表面的空中是不会转动的,只有比较细小的物体,而且必须是金属导体材料才能做指南针。这是为什么?听我白活。
在地球表面的这个能量场中,南北为能量流动方向,它是由赤道向南北极方向扩散的。当一个良导体(金属材料)是个长条状时,它内部可以有效的传递能量,或者说有效地导热。但是,由于它的形状所决定,他的一个方向比另一个方向(长度方向和宽度方向)能量传递不相同,少的那个方向就必须服从多的那个方向,即宽度方向服从长度方向,所以指南针就指南了。木头或其他绝缘、绝热材料,受到这种能量差异后,因为它们传递能量效率低,没有两个方向的差异,所以用它们做指南针是不行的。
如果指南针作成个球形的或者方块形状,它也没有指南的功能了,这跟风向标是长的,船是长条形的道理一样,是方向上受力不等产生的。
喜欢做实验的同志们,我可以给你找个乐趣:你拿一个烧红的大铁球,马上将其用绝热板包起来,在某个方向上露出一个大洞,然后把这个洞口对着指南针的一端的旁边,这个指南针马上就不准了,指针偏转一点。这是因为铁球的散热扩散能量,改变了指南针周围的能量场的流动方向。
为什么许多指针类仪表,一再说明要远离热源,就是这个道理。
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