登陆注册
33364600000005

第5章 橡皮筋的奥秘

橡皮筋被拉长以后,你一松开手,它又能恢复原状,这就是弹性。那么,橡胶为什么有弹性,而棉线为什么就没有弹性呢?我们不妨拿在操场上手拉手排成队的小朋友作一个比喻。

老师先让小朋友们手拉手排成一行长队,并向他们提出:“绝对不能松开拉着的手。”可是隔不多久,你再观察一下队形,原来的直线队形就变得弯弯曲曲了。

原来,小朋友们本来就不喜欢一动不动地站在那里,这样会引起情绪上的不稳定,总要求向自由度大的方向移动,但是老师又不让松开彼此拉着的手,于是,最后只能形成弯弯曲曲的自然状态下的队形。

橡胶从微观结构来看好比小朋友们所列的队形一样。橡胶是由一种叫做异戊二烯的化合物聚合而成的,是一条条很长很长的链,但各条的长度都不一致。

在自然状态下,这一条条很长的链是卷曲的,当用力拉时,卷曲着的链被拉开了。那么,当拉力取消时,橡胶为什么又会恢复原状呢?原来,将橡胶的长链拉伸时会减小每个原子的自由度,使原子处在不稳定的状态。因为要求恢复原来的自由状态是物质的本性,于是,在拉伸力消除以后,拉直了的橡胶长链又会恢复原状,成了卷曲程度比较高的状态。

现在你应该明白了,一种具有弹性的物质(如橡胶)应该具备两个条件:第一,它应该是形状和一根线类似的卷曲程度比较高的长链;第二,在外力拉伸下,长链的卷曲程度比未拉伸之前要低,但拉伸力取消后,它又会恢复原状。

天然橡胶是探险家哥伦布在1493年的第二次航海时发现的。他到达美洲海地时,见到当地土人正在用橡胶球做游戏。这种掉在地上又能弹回来的球,用力压下去能被压成类似橄榄球的椭圆形,压力放松后又能恢复原状,变成圆形的球。哥伦布惊奇地把橡胶球比作是一个放荡的“浪子”,在外界条件改变下,“浪子”开始放荡,当外界条件又变回到原来样子,“浪子”又回头了。

从哥伦布发现橡胶以后,科学家们一直在研究如何很好地利用这位“浪子”的性质中的有益的一方面,即利用它的弹性为人类服务。但是,他们发现天然橡胶虽然具有弹性,但是弹性不够好。

1839年,美国工程师古德意开始研究如何改善橡胶的弹性。当时,全世界的炼钢工业已经相当发达,铁被炼成钢以后,性质之所以能够得到很大的改善,原因是在将铁炼成钢的过程中要往铁水中添加一些其他的化学元素,并降低其中碳的含量,使铁的结构有了变化,性能才得到了改善。

受到炼钢的启发,古德意开始往天然橡胶中添加其他物质的试验,古德意找来了很多物质,把它们分别添加到橡胶中进行研究。

有一次,古德意把硫磺加到正在被加热的橡胶中,顿时发生了剧烈的化学反应,并冒出浓烟和放出大量令人窒息的臭气,古德意不得不把实验停了下来,并把发臭的橡胶扔进了垃圾箱。

过了一天,当古德意在加热炉的边上清扫时,偶然发现了一块弹性很好的橡胶,他立刻意识到,昨天的实验已经获得成功,被自己扔进垃圾箱的橡胶并不是废物,而是弹性很好的产品。

原来,天然橡胶在加热时加进硫磺以后,发生了化学反应,改变了天然橡胶的微观结构,硫原子(S)把链状的天然橡胶交联在一起,形成了具有三维网状结构的硫化橡胶,它是一种伸缩自由、具有优异弹性的立体网状结构。

现在,工业和民用的橡胶制品绝大多数是用硫化橡胶做原料制成的,它的优良性能使它能满足飞机、汽车、自行车等所用轮胎的要求,即弹性好、强度高、耐磨、耐穿刺、耐老化,而且在行驶过程中轮胎与地面摩擦时产生的热量少,保证了行车安全。除此之外,硫化橡胶制品还包括胶管、胶带、雨衣、雨鞋、胶鞋等等,为发展工农业、交通运输业、国防建设和民用产品做出了很大的贡献。

同类推荐
  • 语文新课标课外必读第六辑——契诃夫作品选

    语文新课标课外必读第六辑——契诃夫作品选

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 转变问题学生的施教艺术

    转变问题学生的施教艺术

    本书是“中小学教师教学丛书”中的第四十三册,本书针对问题学生的思想实际,抓住最佳的教育时机,选择合适的教育环境,运用适当的教诲方式,解决教育中所面临的学生发展问题。其中的思想、机智、技巧、情感等搭建的方法全都融会于本书之中,是一本教师必备的实用手册。
  • 让学生学会为人处世的故事

    让学生学会为人处世的故事

    成长是—道道色彩的流动,鲜艳的连衣裙,粉红的蝴蝶结,庄重的校服,这一切都记录着我们多彩的、快乐的人生。从小学到中学、再到大学,不见了童话书上多彩的封面,多了教科书那严肃的面孔。—切浮躁归于沉静,昔日绚丽的色彩只去装点青春的梦境。
  • 语文新课标课外读物——英雄与伟人

    语文新课标课外读物——英雄与伟人

    语文新课标指定了中小学生的阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高广大学生的阅读写作能力,培养语文素养,促进终身学习等具有深远的意义。
  • 学校管理典型案例

    学校管理典型案例

    学校德育是学校教育阶段推行的道德教育活动,有狭义与广义之分。狭义的德育仅指道德教育;而广义的德育则泛指教育者把一定社会的政治原则、思想观点和道德规范,转化为受教育者的思想品德的社会实践活动,即一种培养学生社会理想人格,造就优秀道德品质,调节社会行为,形成良好社会舆论和社会风气的重要教育活动。
热门推荐
  • 皇城内外都有妖

    皇城内外都有妖

    林大师兄向来独来独往,立志要做一个遗世独立的谪仙,一个人下山,一个人抓妖,一个人修炼,二十四年来从无差错,可突然有一天身后多了一只“小尾巴”后就再也甩不掉了,这。。。简直岂有此理啊!!!“小尾巴”佟钱是一个小废材,灵力不够,修为也不高,只想安安心心待在凌云山上,每天吃吃喝喝混日子就够了,可没想到只是被师父怂恿下山体验了一次生活,就一不小心惹上了不该惹的妖,小铜钱能怎么办,她也很绝望很委屈呀。事到如今也只能当冰山林大师兄的小尾巴,被迫跟着“捉妖除魔”/(ㄒoㄒ)/~~
  • 懒王成神

    懒王成神

    她,胸无大志,只想饭来张口、睡觉睡到自然醒,这个愿望不大吧,但悲催的是,她似乎就没过过这样的生活。穿越异世,被鬼欺、被人压,处处碰壁被嘲笑。哼!她也不是好惹的,一朝成神,那些眼睛长到头顶的男人们,等着尽情凌虐吧!
  • 无一是

    无一是

    没有任何预兆,就这样突然来临!人的生命真的很脆弱,有事并不是周围语言就可以致人死地!慢慢煎熬也很可怕!
  • 影帝的吸血鬼经纪人

    影帝的吸血鬼经纪人

    他是娱乐圈有名的四大小生之一,年仅二十五岁拿下四个影帝,五个最佳男演员。他拥有犹如被上帝亲吻过的面容,却面瘫程度高达百分之九十。如果你看到他对谁露出了笑容,那么这个人的下场一定很惨。当有记者采访问道:“请问苏墨白先生,您的择偶标准是什么?”他的回答是:“只要不是人就行。”记者“……”她,早年母亲意外身亡,父亲不详,从而被苏家领养,从小就像个隐形人或者是软包子一样被人欺负,也只有他会护着她。原以为会这样一辈子默默无闻下去。却因为一次误喝人血,身体里面吸血鬼因子觉醒,成为一只不折不扣的吸血鬼。本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 未知游戏人生

    未知游戏人生

    一次选择让一个人能抉择不同的人生,也许应该选择后着,但是最终还是选了前者,人生百年匆匆而过,如庄周梦蝶,蝴蝶是你,还是你是蝴蝶?
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 夙愿卿安

    夙愿卿安

    血海相见,他白衣,她褴褛。仙山琼阁,朝乾夕惕。十年期满,风云起。寒玉泪,长生笔,缚骨毒。鳳泣血涕,彼岸长生。这手中利刃剧毒,可行侠亦可作恶。原来所谓尘缘恩怨,不过一念执着。有人立誓一诺,百年苦守;有人惊鸿一瞥,半生萧索;有人回眸一笑,生死相随......是对是错,是明知故犯,是爱恨两难。动情的人最脆弱,无情的人才最强大有些人,就算粉身碎骨也不放手。有些路,终究,是不能回头的......
  • 荒谭

    荒谭

    古老的神荒很大,据说漫无边际,一辈子也走不到尽头。高长恭望着江月蓉乘龙远去的背影,一点一点消失在天上,最后完全看不到了。他有些落寞,明明说好了天荒地老,她为何要走?手中攥着她临别的送赠。那是一本书,很古,很旧,很是破烂,原先的线绳早烂了,现在则是三颗铆钉固定着。高长恭原本不想要。江月蓉硬塞给他的。书的名字很怪,叫《三千杀經》,高长恭一看就不喜欢,他只喜欢江月蓉。可是江月蓉跟着骑龙的男人走了。没有办法,他只能去寻......
  • 网游之近战奶妈

    网游之近战奶妈

    一款名叫《凰盟》的全息网游。许凌,立志要成为国服第一输出的职业奶妈。队友:“我快死了奶妈快奶我!”许凌:“奶nmlgb,怪都打不死,我上!”说着,抽出了治疗系的绿藤鞭,一鞭抽向大boss!这时队友们才惊愕发现,队里唯一的奶妈,游戏点数竟然不是加血,反而全加在力量上!卧槽!你牛,你特么真牛!(1v1打怪升级谈恋爱,吃饭睡觉撩大神。)
  • 猪猪的三十封情书

    猪猪的三十封情书

    你是我心底最甜、最美的秘密。深刻在心底的名字,总在低首间,浅浅愁,轻轻笑,你是我永远放不下的牵挂。原谅我把你看得这么重,因为你是我所有的冷暖与悲喜,你的身影,遥不可及,又近在咫尺,总在我的身边萦绕、摇曳。你的气息,沁入隐隐的伤,躲在我的血脉,无声无息......“因为懂得,所以慈悲。”一直很喜欢张爱玲写给胡兰成的这句话。深而不媚,爱而不喧。好像世间所有的绵柔与善良都包含在这几个字里,隐忍但却明了。没有太多的言语,灵魂已经彰显出它的生动和美丽,有时候懂得胜过千言万语,也足以温暖内心所有的苍凉和冷漠。叶本无语,为花倾心;花本无言,为爱绽放;爱本无心,为君倾城;心本无忧,为爱起皱。