El físico Newton descubrió que toda la materia se atrae entre sí. Este efecto se llama gravedad o gravitación universal. Esta atracción tiene una relación simple con la masa y la distancia de la materia: cuanto más materia, mayor es la masa, mayor es la atracción, cuanto más cerca está la materia, mayor es la gravedad; Incluso entre dos personas, existe gravedad; cuando las personas viven en un espacio con una gravedad extremadamente pequeña, la gravedad entre las personas acercará el cuerpo de todos; la gravedad de dos personas grandes y gordas es mayor que la de dos niños a la misma distancia. la gravedad es aún mayor. La gravedad gobierna el movimiento de las estrellas en el universo. Por ejemplo, la luna gira alrededor de la tierra, lo cual es causado por la fuerza gravitacional entre la luna y la tierra.
Cada planeta contiene una gran cantidad de materia, como la tierra. Para escribir su masa en kilogramos, ¡hay que sumar 24 ceros después del 6! En el universo, la Tierra es sólo un planeta relativamente pequeño. Hay demasiado material en la Tierra y la gravedad es muy fuerte. Por eso no podemos volar fuera del espacio estando en el suelo. Dado que los materiales en el suelo son atraídos por la gravedad terrestre, es difícil que el suelo se "incline" y las montañas no pueden ser demasiado altas, porque la gravedad terrestre arrastrará los materiales en los picos de las montañas hacia el centro de la tierra. , entonces la tierra es muy redonda. La masa de la Luna es sólo una octava parte de la de la Tierra, por lo que su gravedad es mucho menor que la de la Tierra, y las montañas de la Luna también son mucho más altas que las de la Tierra (Figura 1).
Según la teoría anterior, cuanto mayor sea la masa del planeta, más redondo será. Por el contrario, si la masa es pequeña y la gravedad es pequeña, es posible que la estrella no sea redonda. De hecho, además de los nueve planetas principales, hay muchos asteroides con masas muy pequeñas en el sistema solar. Su forma es irregular, como una gran roca.
2. ¿Por qué el tronco del árbol es redondo?
En el proceso de observación de la naturaleza, descubrí accidentalmente que la forma del tronco del árbol es casi circular: un cono hueco. ¿Por qué los troncos de los árboles son cónicos? ¿Cuáles son los beneficios de los troncos de árboles cónicos? Para explorar estas cuestiones, hice observaciones y análisis más profundos.
Con la ayuda de mi tutor, consulté información relevante y aprendí que los tallos de las plantas tienen la función de sostener las plantas y transportar agua y otros nutrientes. El tallo de un árbol está compuesto principalmente por haces vasculares. La función de soporte del tallo la desempeñan principalmente las fibras leñosas del xilema. Aunque los tallos de las plantas leñosas se espesarán año tras año, dentro de un cierto rango de tiempo, el número de fibras leñosas en los tallos es constante, es decir, el área de la sección transversal de los tallos es constante. Luego, basándonos en la hipótesis de que los troncos de los árboles crecen en diferentes formas en sección transversal, diseñamos experimentos para explorar las causas y ventajas de los troncos de árboles cónicos.
A través de experimentos, encontramos que cuando el área de la sección transversal y la longitud de (1) son constantes, la fuerza de soporte vertical de un objeto cilíndrico triangular es la mayor y la fuerza de soporte lateral es la más pequeña; la fuerza de soporte longitudinal de un objeto cilíndrico no es tan buena como la de un objeto cilíndrico triangular, pero la capacidad de carga lateral es la mayor (2) Entre los troncos con la misma masa y diferentes formas, los troncos cónicos cortos soportan la mayor fuerza del viento; (3) El viento es un fenómeno natural que afecta la forma de la sección transversal del árbol y su altura. El tronco aproximadamente cónico tiene un centro de gravedad más bajo y su enorme sistema de raíces está conectado a la tierra, por lo que el centro de gravedad desciende más y es más estable (4) El tronco tiene una sección transversal circular, lo que puede reducir el daño; y tiene mayor resistencia mecánica para resistir el daño del ataque del viento. Al mismo tiempo, bajo la acción del viento, el grado de flexión de los troncos de los árboles es similar en todas partes. No importa de qué dirección sople el viento, la resistencia del tronco del árbol es la misma y el tronco no se daña fácilmente.
Los experimentos anteriores reflejan las leyes de la naturaleza, y la naturaleza nos ilumina: (1) Un objeto columnar con una sección transversal triangular tiene la mayor fuerza de soporte vertical y su forma se puede utilizar en la construcción, como como acero en ángulo (2) La sección transversal es redonda. Los objetos redondos tienen la mayor capacidad de carga lateral y se pueden encontrar materiales de construcción similares en todas partes, como torres de televisión, postes telefónicos, etc.
En el proceso de observación, experimentación y análisis, poco a poco fui explicando y revelando el misterio del tronco cónico, aumenté mis conocimientos y combiné los conocimientos aprendidos con la práctica, que no sólo consolidó la conocimientos que aprendí, también mejoré mi interés por aprender e inicialmente aprendí métodos científicos de observación y análisis.
3. Rejas en las ventanas En el frío invierno, la gente cierra las puertas para mantener el calor en sus casas. Cuando la temperatura interior es alta, el vapor de agua del aire se calienta. Mientras tiemblan, se condensan cuando golpean el vidrio frío. Y algunos vidrios son lisos, otros son ásperos, otros están impecables y otros tienen mucha suciedad. De esta forma, el vapor de agua quedará cubierto de manera desigual. En algunos lugares habrá más humedad y el hielo será más grueso. En algunos lugares habrá menos vapor de agua y el hielo será más fino. Cuando el hielo es fino, se derretirá cuando se exponga a un poco de calor y presión. Al igual que cuando la gente pinta, cuanta más pintura usan, más oscuro se vuelve el color.
Mientras menos pintura se use, más claro quedará el color; las áreas sin pintura serán del color original del papel.
De esta manera, se "pintaron" varias hermosas flores de hielo en la ventana de vidrio. Debido a que el agua tiene tensión superficial, las moléculas de agua se empujan entre sí y tienden a volver a unirse hacia el centro del agua. Así se forman las hermosas gotas de rocío sobre las hojas de loto. En el plano de la ventana de cristal, grupos de moléculas de agua también "se fortalecen" en sus centros. El resultado de este esfuerzo es una variedad de patrones muy regulares y hermosos. Estos patrones no tienen que ser pentágonos o hexágonos, pero pueden ser muchos otros patrones. Pero no importa qué patrón sea, debe ser muy regular y bonito. ¿Cómo se formó?