为什么点火的时候,火会向上飘?

为什么重力对火不起作用?

几乎所有人在小时候都玩过火,或者蜡烛,那么当你点火的时候,为什么火会向上飘呢?换句话来讲,为什么万有引力在火上不起作用?

为什么点火的时候,火会向上飘?

首先我们来弄清楚一个概念:引力。引力是地球对宇宙中每一个粒子施加的力。重力是一种吸引力,每一个有质量的粒子都会对其他有质量的粒子施加力,但这里我们只讨论地球引力。问题是,万有引力并不是宇宙中唯一的力。还有很多其他的力量。只要上网搜索一下就知道了。那么火为什么不“掉下来”?

为什么点火的时候,火会向上飘?

让我们再谈谈我们周围的另一股力量。它被称为“浮力”。低密度的物质被高密度的物质向上推动。这和使氦气球升空的概念是一样的。氦是密度比氧、氮、二氧化碳和其他气体低的空气。因此,由于浮力,氦气球向上移动。

听说过热气球吗?简单地加热空气会使它更轻(密度更低)。所以只要加热气球里的空气,它就会在空中上升,热气球就是这样工作的。

那么接下来我们需要了解什么是火。火是燃烧的空气。不是每个燃烧粒子都能看到。燃烧粒子受热释放能量。只能看到以可见光形式释放的能量。在一般的燃烧过程中,发出的大部分光是红黄色的。这就是我们所说的火。所以火是粒子燃烧时发出的光。现在,这也意味着存在着产生火焰的粒子,它们的密度很低,所以上升。

为什么点火的时候,火会向上飘?

但是重力呢?如果我拉一个挡块,你用更大的力拉一个挡块,这个挡块肯定会朝你移动。这里也一样。当浮力力大于重力时,粒子向上运动,这股火似乎是在对抗重力。浮力并不总是比重力强。还记得如果你把一个沉重的硬币系在氦气球上,它会掉下来吗?

看看这两张照片。左边的是在地球引力作用下的蜡烛,右边的是微重力下的蜡烛。现在在一张图片中,你可以看到一个拉长的火焰,而在另一个图像中,你可以看到一个球形的火焰。为什么会这样?

为什么点火的时候,火会向上飘?

如果我们认为重力是一种力,那么我们可以假设,这个力把所有东西都拉向地球中心。现在,当我们点燃蜡烛时,火焰与重力相反,因为它是被观察者点燃的。你可以称之为浮力,它被认为是流体向上的力。在这里,火焰将气体与周围空气相对应,而周围的空气温度较低,重量较大。由于地球引力场和气压的作用,火势看起来是拉长的。另一方面,地球的时空曲率将火焰的周围维系在一起。因此,火焰的排列方式可以发出明亮的淡黄色光。

在微重力或太空中,时空的曲率不存在或很弱。因此,火粒子膨胀,形成一个球形的蓝色火焰。由于氧气向火焰的移动缓慢,火焰在那里燃烧缓慢。释放出来的热量和气体也会缓慢移动,形成一团怪异的火焰。在一个弱引力场中,当观察者看到火焰时,它的波长会变短,看起来是蓝色的。所以我们可以说,我们看到的火是重力的结果。

我们看到的电火花也是重力的结果。如果没有地心引力,这就不会发生。不管它是在零重力状态下产生的,还是在地球上,重力都会以离散的方式或集中的方式作用在那里。

一切都受到重力的影响。如果火焰施力,那也是因为重力。太阳有引力,行星也有引力。这就是大自然的力量。

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页面更新:2024-05-13

标签:氦气   曲率   观察者   浮力   热气球   万有引力   重力   引力   粒子   密度   气体   蜡烛   火焰   空气   地球

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