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格物致知:求各种原理的分享

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computer00|  楼主 | 2017-10-26 22:57 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
每个人的知识结构和经验不一样,经常会遇到一些让人眼前一亮突然想明白的事情,尤其是有些看上去有悖常理或自己比较难想明白的东西,
这个贴希望大家把自己曾经遇到的类似豁然开朗的东西分享出来,我非常喜欢研究事物背后的原理~~~


我随便举几个例子来抛砖引玉吧:

1、汽车的ABS系统。汽车在制动时,如果猛刹车,可能会导致轮子抱死,从而影响制动效果。所以有经验的老司机发现车轮抱死时会松一松刹车,高级一点的车都有ABS防抱死系统(ABS的工作原理是检测到车轮抱死时,就松开一下刹车)。这看上去有点有违常理,为什么直接杀死制动效果反而差呢?这是因为当车轮抱死不转时,轮子和地面就会产生相对滑动,就由原来的静摩擦变成了滑动摩擦。我们知道滑动摩擦的摩擦力要比静摩擦力要小,所以直接杀死时,制动效果反而变差。另外一个原因是导向轮(一般是前轮)的导向作用,一旦车轮被抱死,导向轮就失去了导向作用,从而车辆方向失控,很容易出现事故。

2、为什么化疗会掉头发?因为化疗用的药物主要是抑制快速分裂细胞(如肿瘤细胞)的分裂,而头发根部的细胞也是这一类(所以我们头发长得很快),化疗药物不能区分这些细胞,所以将头发根部的这些细胞分裂也抑制了,从而引起脱发。

3、青霉素类药物为啥能杀菌,但对动物的影响很小呢?因为细菌是有细胞壁的,而动物细胞则不存在细胞壁,而青霉素类抗生素能抑制细胞壁的合成,所以细菌无法很好地合成细胞壁,然后细菌就翘掉了……

4、为什么油压的刹车温度太高时会刹车失灵?因为液压制动的原理是利用液体不容易被压缩的特点,通过液体将制动的动力传递到刹车片上。但当制动油温度太高以至于沸腾时,就会变成气体,而气体是很容易被压缩的,所以这时踩刹车就会失灵。所以下长坡时,不要空档长时间使用刹车减速,而应该通过挂入较低速的挡,由发动机将动能消耗掉。发动机在压缩空气时会做功,加热空气,然后通过尾气排出去,另外发动机的散热条件要比刹车片和刹车盘好。

5、为什么音乐里有1234567这七个音呢?他们是怎么得出来的?每个音的频率是多少?请看:常用音阶的来龙去脉——工科男眼中的音乐

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maychang| | 2017-11-5 09:24 | 只看该作者
本帖最后由 maychang 于 2017-11-10 22:21 编辑
caijie001 发表于 2017-11-1 09:05
没有没有,我觉得也挺好,哈哈,第一次见这样的,有点意思

原北大物理系力热实验室主任龚镇雄,写过两本物理学与音乐的书,相当有意思。书中论述了为什么弦乐和管乐在乐队中占主要地位。此人还写过《交响乐配器法》。

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caijie001| | 2017-11-1 09:05 | 只看该作者
computer00 发表于 2017-11-1 09:00
咋啦?很好看的哦……

没有没有,我觉得也挺好,哈哈,第一次见这样的,有点意思

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computer00|  楼主 | 2017-11-1 09:00 | 只看该作者
caijie001 发表于 2017-11-1 08:49
理工男眼中的音乐,,,,哈哈哈

咋啦?很好看的哦……

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caijie001| | 2017-11-1 08:49 | 只看该作者
理工男眼中的音乐,,,,哈哈哈

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chunyang| | 2017-10-31 23:58 | 只看该作者
computer00 发表于 2017-10-31 09:18
癌症不一定是因为基因突变引起的吧?有可能是环境因素激活了原有的基因表达。 ...

这个问题已经研究的比较充分,毕竟是学术界的主题之一,结论是经得起推敲的。

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yuanzhoulu| | 2017-10-31 09:19 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-30 22:00
针鼹与鸭嘴兽这种典型的动物,再初中生物里面就讲了的啊?我读书那会儿,小学的自然,初中,高中生物里面 ...

早忘了,零零星星能想起一些来,鸭嘴兽只记得扁嘴和吃奶,针鼹没映像。

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computer00|  楼主 | 2017-10-31 09:18 | 只看该作者
chunyang 发表于 2017-10-30 21:46
决定大汗腺异化为乳腺的基因必须且只能是显性基因,那当然会表达了。癌症基因是正常基因的特殊突变,本来 ...

癌症不一定是因为基因突变引起的吧?有可能是环境因素激活了原有的基因表达。

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chunyang| | 2017-10-30 23:02 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-30 22:51
因为您提到了“外信息素,乳汁也是一种脂性分泌物”啊,怎么我说的就是泛化了?我记得臭腺就是皮脂腺异化 ...

网友提出的问题是关于乳腺的,乳腺跟大汗腺有关系,虽然外信息素的来源不仅仅是大汗腺,甚至不仅仅是大汗腺+皮脂腺,但跟乳腺及乳腺对男人的用处就没什么关系了,所以说不要泛化,除非你想讨论这方面的问题,可那就不能是“补充”了,对吧?

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chunyang| | 2017-10-30 22:42 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-30 22:32
再补充一个属于皮肤腺的皮脂腺,这玩意儿也会异化。

问题与皮脂腺无关,就不要泛化了。要说“异化”,那本是生命演化中的主角之一,远不止皮脂腺。

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chunyang| | 2017-10-30 22:12 | 只看该作者
computer00 发表于 2017-10-30 12:44
我也对进化论持怀疑态度。
例如血液循环的双循环机制,静脉血从心脏右心室出发,到达肺动脉,经过肺毛细 ...

时间。地球生命诞生于大约38亿年前,多细胞复杂生物出现在大约5亿年前,几十亿年的时间啊,生命来得及做精巧的“设计”。我们回望过去,往往觉得几十亿年不算什么,而区区三五千年前的古文明反而让人觉得很古老、很伟大,其实自然的力量才是真正伟大的,千年、万年都不过是一瞬。
不过,自然的设计效率不高,你觉得人体血液循环精妙,但这套系统其实问题很大,只是凑合着用。如果是智慧设计,哪怕以今天人类的智商,也能设计出鲁棒性更好的结构。

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chunyang| | 2017-10-30 22:03 | 只看该作者
yuanzhoulu 发表于 2017-10-30 11:07
这个帖子有意思。
乳腺由大汗腺异化而来,可是大汗腺好端端的为什么要转行产奶呢?难道最初哺乳动物是吃 ...

变异如果有利于物种的生存,那么该变异有较大的概率被遗传传递下去,这是进化论(准确的说应该叫演化论,英文原意如此)的核心。为什么说乳腺是大汗腺的异化,有组织结构和解刨学的支持,有比较生物学的支持,特别的,针对最原始的哺乳动物针鼹的研究,支持了这一结论,现代分子生物学也同样支持该结论。
另外注意,大汗腺的主要功能不是用来出汗的,而是分泌脂性物质,然后在细菌的作用下转换为外信息素,乳汁也是一种脂性分泌物。排汗功能是由小汗腺承担的,人类的小汗腺是哺乳动物中最发达的。

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chunyang| | 2017-10-30 21:54 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-30 10:51
正解,我稍微补充一点点,其实,不光男人,其他已知的雄性哺乳动物都有乳腺的!只是人类汗毛退化(这也是一 ...

生物的基因里并不存在什么无用或是垃圾的基因,这是因为变异在配子生成时,变异是必然的,为了控制变异量,这才有了所谓的“无用”基因。假如100%的基因都是要表达的“有用”基因,来个简单的小学算术题,假设每一代的变异率为万分之一,求100代、1000代后的变异率是多少。如果需要表达的有用基因仅50%,再求同样条件下的变异率。拿上述计算结果与人类和黑猩猩基之间的基因差距做比较,看看有什么结论。

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chunyang| | 2017-10-30 21:46 | 只看该作者
computer00 发表于 2017-10-30 09:29
基因里面可以有,这个没问题,但为什么一定要在形态上表现出来呢?
就像癌基因一样,也可以不活动。我一 ...

决定大汗腺异化为乳腺的基因必须且只能是显性基因,那当然会表达了。癌症基因是正常基因的特殊突变,本来该凋亡的,结果却不受控了,跟决定乳腺的基因完全是两码事啊,癌症基因并不存在什么表达与否的问题。

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linqing171| | 2017-10-30 21:02 | 只看该作者
这个帖子必须支持啊。
想想这些年深究过的一些旁门左道。先提一个LC震荡相关的。

单个L会衰减高频信号,单个C也会。为什么会有特定的LC对特定的频率等效为串联0ohm?    要从时域sin分析,不要用jwc那种证明方法。

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maychang 2017-11-5 09:19 回复TA
对理想源(电压源或者电流源),单个L不会衰减高频信号,单个C也不会。至于串联理想LC等效零欧,那是普通物理学的内容。 
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yuanzhoulu| | 2017-10-30 20:49 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-30 11:28
鸭嘴兽,针鼹被您煮火锅吃掉了,说,是不是?开个玩笑,另外,你以为“大汗腺”就是长得胖的“汗腺 ...

去度娘那里看望了下那两位可爱的小动物,原来它们的奶是分散式供给。大汗腺不是排汗的:lol,而是专属功能。可是,问题仍然存在,为什么会产生产奶的大汗腺呢?它集中起来形成专门的器官好理解。

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maychang| | 2017-10-30 14:54 | 只看该作者
computer00 发表于 2017-10-30 13:13
假设晶体的一端是固定的,和一个很大的刚体连接在一块,只有一端能振动,这时基波频率还能启振么? ...

“假设晶体的一端是固定的,和一个很大的刚体连接在一块”
这种情况,与刚体联接的那端必是振动波节,边界条件变了,基波频率也会变化(和一端开口一端封闭的空气柱边界条件相同)。

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computer00|  楼主 | 2017-10-30 13:21 | 只看该作者
maychang 发表于 2017-10-30 13:03
从鱼到蛙到爬行动物到哺乳动物,循环系统是逐渐变化的。
和循环系统一起变化的还有两条神经(左右各一), ...

可能是设计的时候忘记改了,代码重构、原理图派生经常会干这样的事

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68
computer00|  楼主 | 2017-10-30 13:13 | 只看该作者
maychang 发表于 2017-10-30 12:25
A、B两点运动方向相反,AB中点确实不动,但这样的振动模式正是基波频率。A、B两点以二次谐波频率运动且方 ...

假设晶体的一端是固定的,和一个很大的刚体连接在一块,只有一端能振动,这时基波频率还能启振么?

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67
maychang| | 2017-10-30 13:03 | 只看该作者
computer00 发表于 2017-10-30 12:44
我也对进化论持怀疑态度。
例如血液循环的双循环机制,静脉血从心脏右心室出发,到达肺动脉,经过肺毛细 ...

从鱼到蛙到爬行动物到哺乳动物,循环系统是逐渐变化的。
和循环系统一起变化的还有两条神经(左右各一),叫喉返神经。这两条神经控制喉部,受损伤后人的声带失去控制,声音就会嘶哑,严重时不能发声。这条神经要绕过主动脉再向上返回到喉部,绕一个大圈。即使是长颈鹿,这条神经也要绕到心脏附近再返回喉部,绕一个大圈。这条神经在鱼类那里就有,随着循环系统的变化,这条神经也越拉越长,越绕越远。这条神经绕大圈,正说明循环系统是逐渐变化而不是特别设计出来的。

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computer00|  楼主 | 2017-10-30 12:44 | 只看该作者
fxmxh 发表于 2017-10-30 10:51
正解,我稍微补充一点点,其实,不光男人,其他已知的雄性哺乳动物都有乳腺的!只是人类汗毛退化(这也是一 ...

我也对进化论持怀疑态度。
例如血液循环的双循环机制,静脉血从心脏右心室出发,到达肺动脉,经过肺毛细血管排出二氧化碳携带氧气后变为动脉血,到达肺静脉,再回到心脏左心房,到达左心室,
再送到主动脉(单独还有一路送给冠状动脉),经过身体各毛细血管供氧并带走二氧化碳后变为静脉血,汇集到上下静脉血管,最终回到心脏右心房,这一切是多么地精妙,
这么复杂而精妙的系统,怎么能进化出来呢……而且这还算是生物里比较容易理解和看到的系统了,还有更多复杂的系统呢……

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