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沒有重力不會出現什麼現象

生活 更新时间:2025-03-04 16:28:33

火苗當然會受到重力的作用。

我先把概念給說明白:重力是地球對宇宙中任何一個物體都施加的作用力。呃,實際上自然界中任何兩個有質量的物體間都存在着萬有引力,但這裡我們說的重力僅指地球對其他物體施加的引力。

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問題的關鍵是,重力不是宇宙中物體所受到的唯一的力,還有很多其他類型的力,你都可以在谷歌上輕松搜到它們。

所以,為什麼火苗不像其他物體一樣受重力作用而倒下去呢?

我們先來了解一種新的力,它被叫做浮力。事實上,低密度物體傾向于上浮而高密度物體傾向于下沉。氦氣球在空氣中上浮就是一個實例,畢竟氦氣的密度比氧氣、氮氣、二氧化碳等氣體都要低。我們把引起氦氣球上浮的這種力叫做浮力。

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聽說過熱氣球嗎?隻要簡單地加熱空氣,空氣的密度就會下降,相同體積空氣的重量就會下降。所以隻要加熱氣球裡的空氣,氣球就會上浮。這正是熱氣球的工作原理。

我們現在已經知道了熱空氣密度低而得以上浮。可是火苗又不是空氣,更不是熱空氣,它為什麼也會一個勁地朝上冒呢?

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首先我們得知道火苗是什麼。火苗是正在進行燃燒反應的氣體,但這不是說每個在燃燒的微粒都可以被看清楚。這些微粒在足夠的溫度下會燃燒并放出更多的能量,多餘的能量中有一部分以可見光的形式釋放出來并進入我們的眼睛,這樣我們才看得到火苗。

該過程中釋放的可見光大多數情況下都呈紅黃色。這就是火苗的形成過程。

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所以說,火就是粒子燃燒所發出的光。

并且,這意味着火也是由粒子構成的,在熱量的作用下它們的密度變得很低,于是就往上升起來了。

那麼這跟重力有什麼關系呢?

不用管它,合外力才是最重要的指标。如果你我倆同時拉動一塊物體,方向相反但你用的力更大,那麼這塊物體肯定會朝你移動。

同樣地,因為浮力比重力大得多,粒子都會往上移動,于是看上去火苗就是反重力的。

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又及:

浮力不是永遠都比重力大的。你知道,如果你給氦氣球綁上一個重鐵塊,整個氣球都會掉下來。

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看看這兩張圖。左圖是處于地球引力環境中的蠟燭,右圖的蠟燭則處于幾乎沒有重力的環境。

現在你可以看出區别——左圖的火苗是細長的,但是右圖的火苗是球形的。

那麼,這是為什麼呢?

可以認為,重力把所有東西都拉向地心。

現在當我們點燃蠟燭後,既然火苗已經被點起來了,那麼它的方向就是與重力方向相反的。你可以認為它受到了浮力的作用,這是一種上行流體所造成的力。

這裡火苗使周圍空氣受熱上升,畢竟遠處的空氣冷而重。受地球重力場及氣壓的影響,火苗就被拉長了。

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或者說,地球巨大的質量引起火苗周圍的時空彎曲,于是火苗得以在空間中如此排布,并散發出亮黃色的光芒。

而在太空這種微重力環境下,時空沒怎麼彎曲,所以形成火苗的粒子均勻地擴散并形成一個散發着藍色光芒的球。

在這裡,燃燒的速度非常緩慢,因為抵達火苗的氧氣流量限制了反應的速度。能量釋放的速度和氣體流動的速度都很慢,這造就了火苗的這種奇怪的形狀。

在微重力場下,火苗發射的光的波長比較小,所以觀察者可以看到藍藍的火苗。

所以說,我們在日常生活中看到的火苗正是重力作用的結果。

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甚至,我們看到的電火花都和萬有引力相關,它沒有引力就不能發生。不管是在零重力環境下還是在地球的重力環境下,電火花的産生都伴随着引力場的輔助作用,這個引力場通常是集中在電火花周圍而産生作用的。

所有東西都在接受引力作用的影響。

火苗向周圍空氣施加熱量而産生浮力,這也是重力的緣故。所以,隻要你打開視野,你就會發覺所有東西都在受引力的作用,隻要你先發現引力不僅僅隻包括地表的重力。太陽也會産生引力,其他行星也會,它就是大自然所擁有的東西,這已被各種實驗所證實。

在地球上,火苗的燃燒會加熱周圍的空氣,使之受熱膨脹而密度下降。重力會将更冷而密度更大的空氣拉到火苗的底部,并取代受熱上升的空氣。這是一種熱對流,它會給火苗持續地帶來新鮮的空氣,這樣火苗就有充足的氧氣補給,因而能一直燃燒到燃料耗光為止。這裡,上升的空氣流會将火苗拉成水滴形,并導緻它時不時左右搖動。

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不過,奇怪的事情會在太空中發生。沒有重力對固液氣各體的控制,熱空氣膨脹之後不會上升,火苗能持續存在全靠氧氣的自由擴散(即氧氣分子在随機遊走中進入火苗區域)。由于沒有上升熱氣流的作用,火苗通常呈半球形或者球形,并且看上去比較凝滞(這是氧氣流量較小所造成的)。“如果你在微重力環境下點燃一張紙,火苗會慢慢地從一端爬到另一端,”迪特裡希(Dietrich)說,“宇航員們都對做我們的實驗感到非常興奮,因為太空火災确實看起來很陌生。”

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對于習慣了地球上這種變化無常的火苗的人來說,太空中的火苗可能平靜地令人生畏。但是在微重力環境下,火苗可能更加“頑強”,因為它們需要的氧氣含量更少,燃燒時間也更長。

BY: quora

FY:浪漫主義學派

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