Những câu hỏi vì sao? (tiếp)
13/08/2010

44- Ai đã mở vòi nước cứu hoả?


Các hợp kim nóng chảy thường được dùng chế tạo các bộ phận khoá của vòi cứu hoả.

Trong kho của nhà máy dệt nọ, người thủ kho sau khi mơ màng qua khói thuốc lá, đã ném đầu mẩu thuốc vào xó nhà, rồi ngủ say. Đám cháy bùng lên. Chính lúc nguy cấp, vòi cứu hỏa đột nhiên mở ra cho nước chảy, dập tắt ngọn lửa. Ai đã tốt bụng làm việc này? Người thủ kho nghĩ mãi không ra.

Lời giải ở đây chính là hợp kim chế tạo bộ phận khống chế khoá của vòi cứu hoả. Nó phải được làm từ một hợp kim dễ nóng chảy.

Trong số các kim loại, thuỷ ngân có điểm nóng chảy thấp nhất là -38,87 độ C, nhưng ở nhiệt độ thường thì thuỷ ngân ở thể lỏng, không dùng làm chất liệu dễ nóng chảy được. Ngoài thủy ngân còn có kim loại gali cũng có thể chảy ra ở 29,79 độ C, nhưng gali khá hiếm nên qúa đắt. Các kim loại khác đều có điểm nóng chảy cao nên không dùng làm chất dễ nóng chảy được.

Tuy nhiên, bismut có thể cùng chì, thiếc, antimon tạo thành các loại hợp kim có điểm nóng chảy thấp trên dưới 50 độ C. Nếu đem loại hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, chế tạo một cơ cấu ở vòi nước cứu hoả, sẽ tạo ra một hệ thống tự động dập lửa. Khi hỏa hoạn xảy ra, nhiệt độ trong phòng tăng cao, bộ phận làm từ hợp kim dễ nóng chảy ở vòi nước sẽ chảy ra, khoá được mở, nước theo đó tràn ra ngoài dập tắt lửa.

Còn một loại hợp kim đặc biệt là hợp kim niken - titan. Cấu tạo tinh thể của loại hợp kim này dễ thay đổi khi tăng nhiệt độ, do vậy, người ta cũng có thể dùng nó làm bộ phận khống chế khoá mở trong các thiết bị dập lửa.

Hợp kim dễ chảy cũng rất quen thuộc với mọi người, đó là cầu dao điện. Trong cầu dao có hai sợi dây bảo hiểm làm bằng hợp kim dễ nóng chảy chế tạo từ bismut, chì, thiếc, cadmi. Trong điều kiện bình thường, dòng điện chạy qua cầu dao không sinh nhiệt cao lắm, dòng điện chạy qua dây dẫn không cao, không gây sự cố gì.

Nếu trong nhà dùng các thiết bị điện công suất lớn vượt quá công suất thiết kế của dây dẫn và trở nên quá tải. Bấy giờ nhiệt độ của dây dẫn, dây bảo hiểm tăng nhanh có thể gây hỏa hoạn. Nhưng do dây bảo hiểm có nhiệt độ nóng chảy thấp, khi nhiệt độ tăng cao, dây bảo hiểm bị chảy, dòng điện bị ngắt, nhiệt độ của dây dẫn sẽ không tiếp tục tăng lên nên không xảy ra hỏa hoạn.


45- Điều gì giúp cá heo bơi cực nhanh?


Cá heo có thể bơi với tốc độ 15 m/s.

Cá heo là tay bơi lặn cừ khôi ở biển cả. Với tốc độ lên tới 15 m/giây, nó có thể bỏ xa các loại tàu thuỷ, tàu lặn thông thường. Cơ chế nào đã gắn "động cơ" cho chúng vậy?

Một vật thể muốn bơi nhanh phải có hình giọt nước, giảm tối đa lực cản do nước gây ra. Nhưng ngay cả trong trường hợp này, bề mặt tiếp xúc vẫn nảy sinh ma sát. Nếu vật chuyển động chậm, lực cản của nước còn nhỏ. Nhưng khi nó chuyển động nhanh, mức độ hỗn loạn của nước trên bề mặt tiếp xúc cũng gia tăng, lực cản cũng vì thế mà tăng vọt. Khi chạy với tốc độ cao, một tàu lặn vỏ bọc thép phải chi tới 90% năng lượng cho việc khắc phục sức cản của nước.

Sau nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học cho biết, nếu bề mặt vật thể có độ mềm phù hợp, với những chỗ lồi lõm nho nhỏ, hấp thu và triệt tiêu một cách khéo léo những hỗn loạn trên mặt tiếp xúc, thì vật có thể chuyển động nhanh được. Vì vậy họ giả thuyết, sở dĩ cá heo bơi nhanh vì lớp da của nó có cấu tạo đặc biệt, làm giảm tối đa lực cản của nước.

Khi giải phẫu cá heo, các nhà khoa học phát hiện bề mặt da của nó chia làm 3 lớp: màng ngoài làm bằng chất sừng nhẵn rất mỏng, rồi đến biểu bì và chân bì. Trên chân bì mọc ra vô số mấu ruột rỗng, tựa như những ống tròn nhỏ "cắm" trong lớp biểu bì màu đen. Những ống này đàn hồi rất tốt, có thể triệt tiêu phần lớn lực cản của nước, do đó cá heo có thể di chuyển dưới đại dương với tốc độ đáng nể.

Mô phỏng cấu trúc da cá heo, người ta đã chế tạo ra loại cao su đặc biệt, giàu tính đàn hồi. Bên trong có vô số ống ruột rỗng nhỏ và có đường ống thông giữa các ống rỗng này, dẫn một loại dịch nhớt chảy lên bề mặt. Kết quả là trên bề mặt cao su có một màng mỏng, trơn nhẵn, có sức co dãn, làm giảm bớt lực ma sát với nước. Nhờ vậy, tàu ngầm phủ loại màng mỏng này có thể giảm bớt lực cản do dòng nước sinh ra.


46- Tại sao trời quầng thì gió, trăng tán thì mưa?


Quầng sáng quanh mặt trăng.

Mỗi khi quanh mặt trời hoặc mặt trăng xuất hiện những vòng ánh sáng khá lớn màu trắng hoặc nhiều màu, ông bà lại nhắc con cháu thu thóc đang phơi, cất quần áo, đóng cửa sổ... Họ bảo nhau mưa gió sắp đến đấy. Vầng sáng ấy được gọi là tán hay quầng.

Quầng ánh sáng xuất hiện xung quanh mặt trời phần lớn là có màu sắc theo thứ tự từ trong ra ngoài là hồng, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Quầng xuất hiện quanh mặt trăng phần lớn là màu trắng.

“Quầng” xuất hiện khi bầu trời có mây ti tầng. Lớp mây này là những mây ở tầng cao do vô vàn tinh thể băng li ti tạo thành, đáy lớp mây cách mặt đất khoảng hơn 6 km. Không khí ở đây lúc này vẫn còn lạnh, thời tiết vẫn tốt. Tuy nhiên, ở nơi xa (cách đó khoảng mấy trăm km), luồng không khí nóng ẩm đang giao tranh với luồng không khí lạnh. Không khí dần ấm nóng và bay lên theo mặt nghiêng của khối không khí lạnh. Trong quá trình không khí nóng lên cao, nhiệt độ của khối khí bị giảm dần, hơi nước ngưng đọng thành tầng mây.

Dần dần xuất hiện mây vũ tầng dày, loại mây này thường cho mưa thời gian kéo dài và iện rộng tới khoảng 300 km. Càng lên cao, do mặt front nóng (mặt phân cách khối khí nóng lạnh) càng cách xa mặt đất, độ cao ngưng kết hơi nước cũng dần dần tăng lên, do đó độ cao của chân mây cũng dần cao hơn, thành mây cao tầng và mây ti tầng, lên cao hơn nữa là mây ti.


Không khí nóng chờm lên không khí lạnh, ngưng tụ rất cao trên bầu trời, hình thành các tinh thể băng, tạo nên mây ti. Ta nhìn qua đó, thấy mặt trời, mặt trăng có quầng.

Vì mây ti hình thành ở độ cao trên 6 km, nhiệt độ không khí lúc này đã hạ xuống khoảng - 20 độ C, do đó có thể tạo thành những tinh thể băng hình trụ hoặc hình lục lăng. Khi tia nắng mặt trời và ánh trăng chiếu qua tinh thể băng này sẽ tạo ra quầng mặt trời hoặc quầng mặt trăng.

Khi ta nhìn thấy quầng mặt trời hoặc quầng mặt trăng chứng tỏ mặt đất nơi ta đứng tuy vẫn có không khí lạnh khống chế, thời tiết vẫn bình thường, nhưng ở trên cao đã xuất hiện không khí nóng, và khi hơi nóng từ mặt đất bốc lên ngày càng lan đến gần nơi ta đứng hơn, thì ảnh hưởng tiếp theo sẽ là mây ngày càng thấp, gió mạnh dần lên. Cuối cùng là những giọt mưa rơi. Vì vậy, quầng là dấu hiệu đầu tiên cho thấy sẽ có mưa gió.

Ngoài ra, tại khu vực ngoại vi của bão cũng thường có lớp mây cuốn và quầng, sau quầng các đám mây dần dần dày lên và đen đặc, tiếp đó sẽ có mưa to gió lớn.

Nhưng, không có nghĩa là hễ mặt trời có quầng, vầng trăng có tán thì nhất định có mưa gió. Chủ yếu ở đây là thời tiết sẽ xấu đi, còn mưa gió hay không lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nữa.


47- Giấc ngủ "ngược" của dơi

Ngủ ngược, sở thích kỳ quặc của dơi.

Màn đêm buông xuống, trong các hang động cao ráo hay trong gác xép nhà kho, lũ dơi tấp nập vào ra. Chúng treo ngược mình lên, đầu chúc xuống, chỉ dùng vuốt của hai chi sau móc vào khe đá. Không ai làm tình làm tội, mà sao chúng phải ngủ trong trạng thái khổ sở thế?

Thực ra, kiểu ngủ kiểu trái khoáy này rất phù hợp với cấu tạo cơ thể dơi. Nếu bạn bắt một con dơi, đặt nó xuống đất, sẽ thấy dơi dùng vuốt của ngón thứ nhất chi trước và 5 ngón của chi sau bò lê lết, cho đến khi trèo được lên một cây gỗ thẳng đứng hoặc vách tường rồi từ đây lại bắt đầu bay tiếp. Nếu đặt dơi vào một cái sọt bằng dây thép, nó sẽ trèo lên chung quanh sọt, giống như con khỉ, lên đến đỉnh sọt thì treo ngược mình lên đó.

Dơi là loài thú duy nhất biết bay thực sự, sẵn có màng cánh vừa to vừa rộng. Chân sau thì vừa ngắn, vừa nhỏ, lại còn bị nối liền với màng cánh. Cho nên khi bị rơi xuống đất, dơi còn mỗi cách nằm phủ phục, thân thể và cánh đều dán trên mặt đất, không thể đứng lên được, cũng không đi lại được, càng không thể giang rộng cánh màng mà bay lên, đành lết chậm chạp từng bước nhỏ.
Chính vì thế dơi chỉ thích hợp với việc trèo lên một nơi cao, treo ngược mình, khi gặp nguy hiểm mới có thể kịp thời giang rộng hai màng cánh mà bay lên, hoặc nhờ cơ hội rơi xuống để bay lên thật nhanh nhẹn.

Ngoài ra, khi gió rét đến, dơi cũng ngủ đông trong tư thế treo ngược mình, như vậy sẽ giảm được sự tiếp xúc trực tiếp với trần hang lạnh giá, hoặc có một số thì vùi đầu và thân vào trong màng cánh, cùng với bộ lông nệm mọc dày trên mình nó, có tác dụng ngăn cách hẳn với không khí lạnh bên ngoài.

Tập tính sống này và bản năng phòng ngự của dơi đều là kết quả của sự tiến hoá lâu dài của động vật.



48- Vì sao vịt không sợ nước mùa đông?

Vịt làm ngơ mùa đông.

Đông đến, nước lạnh buốt, thậm chí đóng băng. Thò chân xuống là rụt lên ngay như phải bỏng, nếu ngâm lâu, nó tím tái như màu cà. Thế mà đàn vịt vẫn ung dung ngang dọc trên hồ. Chúng có thủ thuật gì mà tài vậy?

Quanh năm, quá nửa thời gian vịt sống trong nước. Vì lâu ngày tồn tại trong môi trường này nên cơ thể vịt đã tiến hoá nhiều điểm để thích nghi, như có nhiều mỡ trong cơ thể và chung quanh các nội tạng, phao câu có một đôi tuyến mỡ rất phát triển, bên ngoài cơ thể phủ một lớp lông vũ dày, khó thấm nước.

Khi từ nước đi lên bờ, vịt quay đầu về phía đuôi rỉa lên tuyến mỡ ở phao câu, rồi rỉa lên lông, khắp cơ thể, chải sửa các lông tơ bị ướt, rũ hết nước trên lông, rồi bôi lên đó một lớp mỡ, làm cho lông không bị thấm nước.

Về mùa đông, nhiệt độ không khí ngoài phòng nhìn chung thấp hơn nhiệt độ nước hồ một chút, hơn nữa vịt hoạt động bơi lội liên tục, nhờ vậy thân nhiệt tăng lên, cũng có tác dụng chống rét. Đồng thời, năng lượng mà cơ thể vịt toả ra, được lớp lông khá dày bao bọc, có khả năng chống mất nhiệt. Vì vậy vịt không sợ rét.

Thân nhiệt bình thường của vịt là trên dưới 42 độ C. Bản thân vịt cũng có khả năng điều tiết thân nhiệt. Mức độ trao đổi chất của vịt tương đối cao. Thêm vào đó, ở các loài chim sống trong nước (vịt, hoặc chim) điểm đông đặc của tuỷ trong xương sống chân, xương cổ chân, xương bàn chân rất thấp, vì vậy vịt đứng lâu trong nước đóng băng dịch thể trong chân vẫn lưu thông, bàn chân không bị cóng.


49- Sự thật về các “học giả đần”

Xuất chúng khi tính nhẩm không có nghĩa là thiên tài.

Bạn đã nghe nói về “học giả đần” chưa? Có lẽ bạn sẽ coi là chuyện bịa. Rõ ràng “đần” và “học giả” là hai khái niệm hoàn toàn đối lập, đã ngu đần thì không thể là học giả, đã là một học giả, sao lại có thể ngu đần, hai thứ ấy có trong cùng một người được ư? Có đấy!

Các nhà tâm lý học Mỹ đã theo dõi một cậu bé với cái tên là L từ năm 1937 đến năm 1943, qua sáu năm kiểm tra, sức khoẻ của L bình thường, phát triển tốt, điện não đồ không có vấn đề gì, nhưng trí lực thấy có nhiều điểm mâu thuẫn nhau. Cậu ta có thể nói từ năm 1880 đến 1950 bất kể ngày nào là thứ mấy, có thể cộng nhanh, nói ngay được tổng số của 10-12 số hạng có 2 con số. Cậu ta có thể hát bất cứ đoạn nào của bản anh hùng ca Osceola. Về mặt này, cậu quả là thiên tài. Nhưng mặt khác, cậu ta không thể theo học ở một lớp học bình thường nào do quá ngu dốt, chỉ thuộc mấy chữ cái, hệ số IQ là... 50.

Các nhà nghiên cứu tâm lý Trung Quốc gần đây cũng nghiên cứu một em khác với cái tên là M. Năm 1985, M đã 11 tuổi, vẫn chưa nói được một câu hoàn chỉnh, chỉ có thể đọc viết vài chữ, không tự làm lấy được việc gì, không có tình cảm với bất kỳ ai, nhưng em có thể tính đổi âm lịch, tuần tiết và ngày tháng. Em có thể tính một cách nhanh chóng và chính xác bốn phép tính cộng, trừ, nhân chia với các số hạng nhiều con số, có thể tính nhẩm luỹ thừa và căn số bậc từ 2 đến 5. M còn nhớ được cả số trang sách và kết quả những con tính mãi không quên.

Trí năng thấp và tài lẻ

Cái gọi là “học giả đần” là nói những người có trí năng thấp, nhưng về một mặt cá biệt nào đó lại có tài năng xuất chúng, nhưng không phải là một học giả thật sự. Tâm lý học phân tích cho rằng người ta vừa có trí năng thông thường, vừa có trí năng đặc biệt. Khi trí năng thông thường bị thương tổn, người ta vẫn có thể huy động và phát triển trí năng đặc biệt là thứ ít bị tổn thương. “Học giả đần” chính là hiện tượng này.

Vì sự phát triển trí lực của họ kém cỏi, nên không thể tiếp thu được sự giáo dục bình thường, dành phải dành thời gian vào một hành vi đơn điệu là nhớ ngày tháng và tính nhẩm một cách tự giác hoặc không tự giác. Những hành vi này kích thích mạnh “hệ thống khen thưởng” trong não họ, hệ thống này được coi là động cơ của hành vi, để hình thành “kích thích tự mình” - tự mình tìm kiếm và tiến hành một kích thích đặc biệt nào đó, và coi kích thích bản thân là phần thưởng để thoả mãn. Tình trạng này giống như người nghiện, thèm sự kích thích của ma tuý, của thuốc lá, rượu, nguyên lý hoạt động của chức năng não cơ bản là như nhau.

Một dạng khác của hành vi này là tính nhẩm để được người ngoài khen thưởng. Nhiều ông bố bà mẹ thấy con em mình có chút năng khiếu, đã quá khích lệ con, dẫn đến đứa trẻ càng cố gắng học vẹt để được nổi tiếng.Ảo vọng thiên tài đã làm hại đời chúng.

Cho đến nay, chưa phát hiện được “học giả đần” nào về ngôn ngữ, hầu như mọi trường hợp đều ở phương diện tính đổi, tính nhẩm và ghi nhớ những con số.
URL của bài viết này::http://www.vnschool.net/modules.php?name=News&file=article&sid=4348