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【物理小课堂】隐藏在新型冠状病毒下的物理小知识!

2020-04-10 09:49

来源:郑州新东方优能中学

作者:优能君

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  2020年注定是不平凡的一年,大部分同学都经历了第一次不能外出的春节,第一次比暑假还长的寒假,第一次成为历史事件的亲历者,我们从初中物理的角度来讲讲涉及到的知识点。

  先认识一下这个罪魁祸首“新型冠状病毒”,这是他首次出现在人类面前的样子,直径大约一百纳米,蛋白质的外壳包裹着遗传物质RNA,可以利用宿主的细胞系统进行自我复制,因四周凸起犹如皇冠,故起名为“冠状病毒”。

  根据千米-米-毫米-微米-纳米之间的进制是10^-3推算出其直径大约是10^-7米,非常的小,单位进制就像新冠状病毒,如果不早点解决,多加练习,那就会成为计算中的一个致命弱点。

  常用来观察细胞和细菌的光学显微镜,它主要由两个凸透镜构成,靠近物体的叫物镜,成一个倒立放大的实像,靠近眼睛的叫目镜,成一个正立放大的虚像与放大镜原理相似。

  疫情爆发后体温检测是必要的防控措施,不论进出公共场所还是搭乘交通工具,都要测量体温。

  人体的正常体温在37摄氏度左右,常见的水银体温计原理是液体的热胀冷缩,当水银温度升高时,质量不变,密度减小,导致体积变大,在极细的毛细管中可以看到明显的上升,量程一般为35-42℃,而为了方便读数,水银温度计的类似三棱锥,凸起的角度起放大镜的作用。

  同时,体温计还有一个缩口功能,实现“热胀冷不缩”的功能,所以可以离开人体读数,而一般的实验室温度计不行,一般的温度计中都会装入煤油或者酒精,再加上一点色素,为了读数更加明显。 

  当热,在人群密集场所测量提问一般选择的是非接触的体温枪或者热成像仪,它们利用的是红外线。如果你在公共场所放了一个屁,都能被检测出来呢。

  1666年,牛顿因为瘟疫而宅在家里面不能出门,但由于他爱钻研的精神发现三棱镜可以把一束白光通过三棱镜折射之后得到红橙黄绿蓝靛紫的彩色光,后人在红色光谱外面发现一个看不见,但能使物体表面温度上升的光,它就是红外线。

  红外线具有热效应,而有温度的物体也在向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多,通过检测红外线可以快速地测出体温。

  后来人们同样在紫色光谱外面发现了看不见的光,叫紫外线,它除了能使荧光效应,适量紫外线还能促进身体的发育,更重要的是,紫外线有杀菌消毒作用。

  国家卫计委发布的《第六版新型冠状病毒肺炎防控方案》中提到,病毒对紫外线和热敏感56℃30分钟、乙醚、75%的乙醇、含氯消毒剂、国阳乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒,氯已定不能有效灭活病毒。但是过量的紫外线对人体有害,所以使用紫外线灯消毒时一定要确保没有人员在场。 

  既然病毒会通过飞沫传播,那为什么一定要戴医用口罩或者N95口罩呢?

  因为医用口罩能够过滤病毒,它们的主要材料是极细密且带静电的喷熔无纺布,细密的结构能够阻拦直径5-2000微米左右的飞沫,而直径0.1微米的冠状病毒也会因为静电效应被吸附在上面。

  飞沫相当于超级台风的速度,把你的唾液携带着上万个微生物,像喷雾剂一样喷洒到一米开外的地方,所以特殊时期一定要佩戴口罩。

  疫情爆发以后,武汉建立了雷神山、火神山医院,这两个医院与一般的医院不同,是负压隔离医院,不幸被感染的病人会通过负压救护车送到负压隔离病房,使用特殊装置使病房内的气体压强略低于病房外的大气压强,从而保证只让外面的新鲜空气流入病房内,而被污染的空气不会泄露出去,减少疾病传播和交叉感染的风险,这就是利用了流体压强。

  医护人员逆行而上,但是也要保护好自己,他们都穿起了密不透风的防护服,防护服能够将液体阻隔、微生物阻隔和对颗粒物质的阻隔等方面。微生物阻隔性包括对细菌和病毒的阻隔。

  对细菌的阻隔主要是防止手术过程中医护人员向病人的手术创面的接触性传播(和反向传播)。对病毒的阻隔主要是防止医护人员接触病人的血液和体液时,其中携带的病毒引起医患之间交叉感染。颗粒物质阻隔性指防止通过空气进行传播的病毒以气溶胶的形式被吸入或附着在皮肤表面被人体吸收。 

  奋战在前线的医生、护士等各界战士,为了阻拦病毒的扩散,为了我们的健康,为了保卫大家未来和平稳的生活,默默的为我们背负重担。

  比尔盖茨曾在演讲中表示,如果(在未来)有什么东西可以杀掉上千万人,那更可能是高度传染性病毒,而不是战争,不是导弹,而是微生物。人类和病毒的战争旷日持久,人类科技在日益进步,但是很难受战胜了传染病,我们一定要警钟长鸣。当年埃博拉病毒带来的正面影响,就是提早响起了警报,生活处处有物理,你还想知道哪些关于物理方面的知识呢?

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