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为何储油罐都设计成矮白胖?此全国物理竞赛题给出答案!

为何储油罐都设计成矮白胖?此全国物理竞赛题给出答案!

作者: 物理一百分 | 来源:发表于2019-03-03 21:11 被阅读4次

    生活中处处蕴含着物理知识,每一个物体身上都有着很多物理现象,不管是自然界中的天然物体还是社会中的人造物体,都一定有很多物理知识,就看你是否有一双善于挖掘的眼睛了。

    中学生朋友们在平时遇到身边各种司空见惯的物体以及物理现象时,往往由于太熟悉而忽视了其背后蕴藏着的各种物理原理,其实,物理知识无处不在,无时不在!只要还有好奇心,就一定能够发掘出各种物理知识。

    比如说这样一道全国初中应用物理竞赛题,说的是在大型油库里的每个储油罐都是又矮又粗,外表刷成银白色,顶部都向上拱起,而且其上方都有很高的铁针,并且每个油罐旁还有自动的喷水装置。为什么会这样设计和安装呢?

    像这样的现象和问题,并不是每位初中生都能仔细观察,认真思考的,多数中学生往往是只看看觉得没啥意思,就转而做别的事情去了,可是也一定有这样的中学生,他们看到这些现象之后,会仔细观察,认真思考其背后的原因!会想到能不能用所学习到的物理知识去解答一些相关的问题。

    我们可以看出来,以上这道物理竞赛题共涉及到五个现象!所以必须回答五个问题!

    一、为什么储油罐的形状要设计成又矮又粗呢?

    我们可以想一下,用什么中学物理知识来解答呢?好像初中物理知识就可以解决了,储油罐内部储存的是液体,我们立刻可以想到初中物理的液体压强知识:

    【液体内部向各个方向都有压强,同一深度液体的压强相同,液体越深压强越大!】

    对!就应该是这个原因啊!

    油是易燃易爆物品,一旦泄露就容易造成严重后果,为了防止泄露,就应该减小液体对储油罐侧壁的压强,而减小液体压强的最直接方法就是减小液体的深度,很显然,储油罐设计的矮就是为了减小液体的压强!既然“矮”了,那么为了增加储油量,储油罐就只有通过设计的很“粗”来【增加容积,从而达到既能储存比较多的油量,又能减小油对罐侧壁的压强的目的】!

    二、为什么储油罐的外表刷成银白色呢?

    我们应该想到,如果刷成其他颜色会怎么样呢?红色?绿色?黑色?七彩色?会与白色有什么不同呢?我们应该想到,这涉及到初中物理的“物体的颜色”这一节课物理知识!

    【不透明物体的颜色是由它所反射的色光决定的,透明物体的颜色是由透过它的色光决定的】

    也就是说:

    【物体是什么颜色就不吸收什么颜色的光,而吸收除此之外的色光】

    即:白色物体不吸收任何色光,会反射所有色光!类似的,黑色物体会吸收所有色光!同理,红色物体不吸收红光,而吸收其他“橙、黄、绿、蓝、靛、紫”六种色光!……

    至此,我们应该知道了,储油罐的外表刷成银白色的【目的是为了尽可能多的反射太阳光,从而避免油温升高太多!也就避免了自燃事故】!

    三、为什么储油罐的顶部都向上拱起呢?

    这一点涉及到力学知识,【类似于拱形桥,从而增加了罐顶的强度】!

    四、为什么储油罐顶部有很高的铁针呢?

    难道是为了通信?肯定不是,联想一下,平时我们经常看到在高楼大厦的顶部也常常看到很高的铁针,那不就是“避雷针”么!所以,只有一种可能了,【罐身顶部很高的铁针是避雷针,防止雷击点燃油料】!

    五、为什么有储油罐旁有自动喷水装置呢?

    我们可以设想一下,如果是在夏天,炎热的中午,空气温度很高,即便白色的罐体已经反射了多数太阳光,但是依然受到阳光的辐射升温影响,同时还会受到空气高温的影响,从而使得罐体温度逐渐升高,这就很容易造成油的自燃,所以,自动喷水装置应该是:

    【可以在气温较高时,向罐身喷洒水,利用水的“蒸发吸热制冷”,降低罐身的温度】

    这就是物理知识在生活中的应用,当然有关储油罐应该还有很多物理知识可以涉及到,聪明的中学生朋友们可以展开丰富的想象力和强烈的好奇心,想想还有什么物理现象和物理知识呢?类似的,万物之理谓之物理!生活中的各种物体、各种运动、各种力、热、电、光等现象都可以用或深或浅的物理知识来解答!

    中学生朋友们,养成见物思理的习惯吧,为了美好的未来,加油!

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