第五部分 科学拓展阅读 一、受昆虫启发的发明创造 科学研究表明,昆虫头上的触角就是它们的“鼻子”,这个鼻子能分辨各种气味,有的 比人的鼻子灵敏得多。人类模仿苍蝇的触角,研制出“蝇式气味分析监视仪”,将它安装 在宇宙飞船的密封舱里,不仅可以净化空气,而且在有空气泄露时能立即发出警报。同 样,这种仪器也可以安装在煤矿的矿井里,监视瓦斯的浓度,当瓦斯的浓度超标时,它就 会报警,以便及时排除险情。 根据苍蝇复眼的视觉原理,人类研制出了“蝇眼照相机”和“蝇眼雷达”,还仿制出一 种“蝇眼探测系统”,用来探测高能宇宙射线,了解宇宙的起源和演变。 在显微镜下,蝴蝶的彩色翅膀其实是由许多小鳞片组成的。这些鳞片会随阳光的照 射方向自动变换角度,从而调节体温。科学家们受蝴蝶的启发,将人造卫星的控温系统 制成了对温度敏感的百叶窗样式,随温度变化可调节窗的开合,保持了人造卫星内部温 度的恒定,解决了航天事业中的一个大难题。 二、神舟飞船在太空中的昼夜 中国航天员杨利伟曾在太空绕地球飞行了14圈,耗时约21小时。因为每绕地球飞 行一圈就要经历一昼夜,所以可以说他在太空经历了14个昼夜。按原计划,他在太空有 5小时的睡眠时间,但是为了尽可能多地采集实验数据,我们可敬的航天英雄将睡眠的 时间压缩到最短,一共只睡了半小时。 5 9 天宫一号是我国首个载人空间试验平台,它在离地面300多千米的太空绕地球一圈 需要1.5小时,即每1.5小时要经历一昼夜,换句话说,地球上的一天,对应太空中的16 个昼夜。在这种情况下,经过严格训练的航天员会自主调节生物钟,无论什么时候,该睡 觉时能马上睡着,该醒来时能及时醒来并立即投入工作。航天员睡觉的时候,是在睡袋 中飘浮的,并且用绳子将睡袋倒挂着,这种本领平常人是很难掌握的,航天员要掌握此本 领必须靠坚强的意志和至少5年的训练。 三、埃及金字塔是怎么建成的 埃及金字塔的建造在考古学上一直是个谜。据目前的研究,胡夫金字塔的建造大约 用了20年的时间。按每天劳动12小时计算,差不多每2.5分钟就要堆垒好一块2.5吨 重的石灰岩。另一个问题是,金字塔内部被认为是墓室的部分,为了抵御金字塔自身的 重力,建造金字塔时使用了43块平均质量为60吨的花岗岩,堆成5层构造的墓室屋顶。 到底是怎样把这么多、这么重的岩石搬到高处,并建造成金字塔的呢 目前相对有力的学说是直线斜坡说和螺旋斜坡说。 直线斜坡说认为,以5°的倾斜角建造一个直线的斜坡。斜坡随着高度的升高而延 长。到达顶部的时候,斜坡入口至金字塔的距离为1.6千米。在斜坡上,人们把2.5吨 重和60吨重的岩石一块一块地拉上去。 螺旋斜坡说的基本原理和直线斜坡说相同。同样用5°的倾斜角建造斜坡,围绕在金 字塔的外部,从斜坡上把岩石拉上去,据科学家分析,当时运巨大的石块就是靠圆木和绳 索。但是古埃及人很聪明,他们围绕金字塔塔基修出螺旋上升的缓坡道,随着塔的升高, 坡道也螺旋上升,这样石料总是可以拉上去。 四、投石车 投石车是利用杠杆原理投射石弹的大型人力远射兵器,它的出现是技术的进步,也 是战争的需要。投石车在春秋时期已开始使用,隋唐以后成为攻守城池的重要兵器。在 古代西方,投石车也是主要进攻手段之一,波斯人和希腊人都曾大量使用过它。 6 0 最初的投石车结构很简单,一根巨大的杠杆,长端是用皮套木筐装载的石块,短端系 上几十根绳索。当命令下达时,数十人同时拉动绳索,利用杠杆原理将石块投出。 中国战争史上投石车首次大规模使用,应当是战国时期的“李信(秦国)攻楚”,楚军 秘密准备了大批投石车,当秦军渡河时突然同时发射,无数尖利的石块乌云般砸向秦军, 二十万秦军全面溃败。后来秦国派六十万大军才攻下楚国,可见当时投石车的威力。 随着技术的发展,投石车越来越先进,在宋代达到高峰。根据宋代兵书《武经总 ... ...
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