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日常生活のための13の科学的説明

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科学は私たちの生活を支えています。パンが盛り上がる理由から、車に動力を供給するためにガソリンが必要な理由まで、すべてが説明されています。彼の本の中で床板の下の原子、著者の Chris Woodford は、日常の世界の根底にある抽象的な科学を、大きいもの (高層ビルはどのように立ち上がるのですか?) から小さいもの (Netflix を見ているとラップトップが熱くなるのはなぜですか?) まで説明します。途中で、彼は「暖房なしで家を暖かく保つには、何人集まる必要があるか」などの気まぐれな質問への答えも計算します。 (たくさんありますが、あなたが思うほど多くはありません。) 以下は、彼の目を通して私たちが世界について学んだ 13 のことです。

1. 理論上、パワードリルで家が燃え上がる可能性があります。

電気ドリルは摩擦により発熱します。モーターもドリルも壁も熱くなります。 1kg の木をわずか 1°C 加熱するには、約 2000 ジュールのエネルギーが必要です。典型的な電動ドリルが 750 ワットの電力を使用し、750 ジュールのエネルギーを出すと仮定すると、ウッドフォード氏は、68°F の部屋の木製の壁に火を放つのにわずか 4 分かかると計算しています。

2. 粘着剤が均一でないため、付箋は簡単に消えます。

ポスト・イット ノートは、紙全体に塊状に広がるプラスチック接着剤を特徴としています。ポストイットを掲示板に貼り付けると、これらの小塊 (技術的にはマイクロカプセルと呼ばれます) の一部だけが表面に触れて、メモをそこに留めておきます。したがって、それを剥がすことができ、別のものに取り付けるときには、未使用の接着剤の塊が接着剤の役割を引き継ぐことができます。最終的には、のりのカプセルがすべて使い果たされたり、汚れが詰まったりして、付箋がくっつかなくなります。

3. ゴム製なのでガムが噛みごたえがあります。

初期の歯茎は、ラテックス ゴムの天然タイプであるチクルから弾力性のあるテクスチャーを得ました。現在、あなたのバブルガムは、チクルの効果を模倣するために、スチレンブタジエン (車のタイヤにも使用されている) やポリ酢酸ビニル (エルマーの接着剤にも使用されている) などの合成ゴムで作られています。

4. オフィスの建物は、夜になると少し高くなります。

すべての従業員が帰宅すると、高層オフィスビルは少しだけ高くなります。高さ 1300 フィートの超高層ビルは、50,000 人の居住者の体重で約 1.5 ミリメートル収縮します (人間の平均体重と仮定すると)。

5. レゴ ブロックは 770 ポンドの力をサポートできます。

レゴは、倒れることなく人間の 4 ~ 5 倍の体重を支えることができます。それらは、高さ 375,000 レンガ、つまり高さ約 2.2 マイルのタワーを支えるのに十分な強度があります。

6. 靴磨きは道路の穴に詰めるようなものです。

通常の革は、光が当たると散乱する小さな擦り傷で覆われているため、目には鈍く見えます。革靴を磨くときは、細かいワックスの層でコーティングします。これは、道路の乗組員が道路のくぼみを埋めることで道路を滑らかにするのと同じように、それらの隙間を埋めます。表面が均一であるため、光線はより均一に目に戻り、輝きを増します。

7. たった 70 人で家を暖めることができます。

人混みの狭い部屋に閉じ込められた人なら誰でも知っているように、人は体温を発散します。では、冬に体の熱だけで家を暖めるには何人の人が必要でしょうか?人間は通常 100 ~ 200 ワットの熱を放射し、家では 4 つの蓄電ヒーターを使用していると考えて、約 70 人が動いており、140 人がまだ動いています。

8. 密度は、同じ温度で冷たい水が空気よりも冷たい水を放出する理由を説明します。

水は空気よりも密度が高いため、水中では、同じ温度の空気中よりも 25 倍速く熱を失います。水の密度は比熱が大きく、少しでも温度を上げるのに多くの熱が必要で、保温・保冷にも優れています(熱いスープが長時間熱くなる理由と、海は陸よりもはるかに冷たい)。水は優れた伝導体なので、その熱や冷たさを体に伝えるのに非常に効果的です。

9. 非対称分子が含まれているため、水は十分に浄化されます。

水分子は三角形であり、2 つの水素原子が 1 つの酸素原子にくっついているため、磁石のように、異なる面でわずかに異なる電荷を持っています。分子の水素側はわずかにプラスで、酸素側はわずかにマイナスです。これにより、水は他の分子にくっつきやすくなります。汚れを洗い流すと、水の分子が汚れにくっつき、表面に付いていた汚れを引き離します。これは、水が表面張力を持っている理由でもあります.

10. ブレンダーの「パルス」設定は、乱気流のおかげでより良く機能します。

ミキサーが食べ物を刻むのをやめて、ただ円を描くように回転し始めるのは、内部のすべてが同じ速度で回転しているからです。材料を実際にブレンドする代わりに、層流を経験しています。液体のすべての層が一定の動きで同じ方向に移動しています。ブレンダーのパルス機能により乱気流が発生するため、フルーツの塊がブレンダーの側面を転がるのではなく、中央に落ちてスムージーに混ざります。

11. 赤ちゃんの体には、大人よりも多くの水分が含まれています。

成虫は約60%が水分です。対照的に、生まれたばかりの赤ちゃんは約 80% が水分です。しかし、その割合は急速に低下します。USGS によると、子供の水分含有量は、生後 1 年で約 65% まで減少します。

12. ガラスの破れは簡単にできます。なぜなら、その原子が緩んでいるからです。

金属などの他の固体材料とは異なり、ガラスは、ランダムに配置された無定形で疎密な原子で構成されています。弾丸のようなものからエネルギーを吸収したり、散逸させたりすることはできません。原子はガラスの構造を維持するために素早く再配列することができないため、ガラスは崩壊し、至る所で破片を粉々に砕きます。

1/3 ポンド砲

13. カロリー カウントは、食品を焼却することによって計算されます。

栄養表示のカロリー値は、パッケージ内の食品に含まれるエネルギーを推定します。特定の食品に含まれるエネルギー量を把握するために、科学者はカロリーメーターを使用します。あるタイプの熱量計は、本質的に、水に囲まれたデバイス内の食品を燃やします。その過程で水の温度がどれだけ変化するかを測定することで、科学者は食物に含まれるエネルギーの量を決定することができます。

この話はもともと2015年に放送されたものです。