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提升科普传播能力 推动科普事业发展
内蒙古科普讲解大赛包头赛区优秀文章选登(一)

资料来源:包头日报    发布日期:2019-04-24    

为深入普及科学知识,传播科学思想,努力提升我市创新创业人员、科技人员、科普工作者和科普志愿人员的科普传播能力,推动科普事业发展,4月3日,我市举办了笫五届内蒙古科普讲解大赛包头选?#31283;?#26469;自各科普基地、科研院所、大专院校等单位的43名科普爱好者参加了比赛。

在演讲中,?#31283;?#36873;手们结合多媒体展示、道具演示、现场实验等多?#20013;?#24335;进行科普知识讲解,讲解内容涉及面广,涵盖能源材料、人工智能、自然生态、信息技术等10多个领域,题材新颖、内容丰富、风格多样,将科学知识与文化内涵、现实生活有机结合“钢铁是怎样炼成的”、“月球的一面之缘”、“会‘变?#22330;?#30340;春姑娘”、“不倒翁的秘密”……?#31283;?#36873;手们深入浅出、通俗易懂的精彩讲解和落落大方的个人表现力赢得了现场阵阵掌声。

经过近4个小时的激烈角逐,3名选手荣获一等奖,7名选手获二等奖,10名选手获三等奖。荣获一等奖的3名选手将代表包头市参加第五届内蒙古科普讲解大赛决赛。

本周科技版选取部分优秀文章予以刊登,以飨读者。

月球的一面之缘 一等奖

市科技馆 郝娇

在晴朗的夜空,总有一?#32622;?#26376;高悬,那么细心的小伙伴一定有过这样的疑惑——为什么不管什么时候,我们看到的月亮上的“景色”都是一样的?#31185;?#23454;,古人在我们之前早就发现了这个现象,所以才会有李白《古朗月行》里的诗句?#21512;?#20154;垂两足,桂树何团团。白兔捣药成,问言与谁餐?说到这里,大家思考一下,难道我们每天看到的月?#28860;?#26159;同一面吗?是的,可以说我们现在看到的月亮与我们的祖先古猿看到的月亮并无区别,而造成这一现象的原因就是潮汐力。

那什么是潮汐力呢?让我从一个大家?#27973;?#29087;悉的自然现象说起。众所周知,地球上的海水每天都会周期性地发生?#27973;?#21644;落?#20445;?#36825;就是所谓的潮汐现象。那为什么会发生潮汐呢?最早猜出正确答案的是大天文学?#20197;?#32752;内斯·开普勒,他认为,地球上的海水之所以会发生?#27973;?#21644;落?#20445;?#20027;要是由于月球的吸引力。由于地球本身有一定的大小,地球表面就会有一个地方离月球最近,同时还有一个地方离月球最远。牛顿的万有引力定律告诉我们,?#25105;?#30340;两个物体之间都存在引力,而且引力的大小与它们距离的平方成反?#21462;?#36825;样一来,因为离?#23186;?#26368;近点受到的月球引力就最大;而由于离得最远,最远点受到的引力就最小。这种引力的差异就是所谓的潮汐力。很?#39144;裕?#22312;潮汐力的作用下,地球表面的海水就会在地月连线的方向上发生“隆起”的现象。由于月球本身也有一定的大小,所以地球对月亮同样也会有潮汐力。虽然月球上没有海洋,但是地球的潮汐力可以直接作用在月球的岩石上;这样,月球也会在地月连线的方向上发生“隆起”。

在遥远的过去,月球的自转速度比现在要快不少,使月球正对地球的位置不断发生改变。因此,月球受地球潮汐力而“隆起”的部位也在不断发生变化,从而对月球内部的岩石产生了一个摩擦力,正是这个摩擦力,减慢了月球的自转速?#21462;?#26368;终,地球的潮汐力把月球的自转速度减慢到了一个临界值:27.3天自转一圈。换句话说,就是月球自转一圈的周期与它围?#39057;?#29699;自转一圈的周期恰好相?#21462;?#27492;后月球达到了一个稳定平衡的状态,它一面永远都朝向地球了。也有人会问了,那月球是不是不自转呢?#32771;?#22914;月球不自转的话,在它围?#39057;?#29699;做圆周运动?#20445;?#25105;们应?#27599;?#20197;看到月球表面的各个部分,而不是它的“一面”了。

在2019年1月3日10点26分,我国发射的长?#39749;?#21495;?#20197;?#36733;火箭将嫦娥四号?#35762;?#22120;成功送到了月球背面,成为全球首颗软着陆降落在月球背面的?#35762;?#22120;。我相信,在不远的将来,我国的航天员一定会在月球背面留下新的足迹!

钢铁变形记 一等奖

包钢铁花文化公司 杜静

唱《草原晨曲》、挺钢铁脊梁、振内蒙古工业雄风!大家好,我是来自包头包钢工业园区的讲解员杜静,下面请跟随我一同开启今日的《钢铁变形?#24688;貳?/p>

我们平时可能没有意识到,如果看看周围就可以发现,很多东西?#21152;?#21040;了钢铁。从大的物体到小的物体,从高温到超低温,地球上使用的金属制品中,有90%是钢铁制成的,用了这么多?#25442;?#29992;光吗??#23548;?#19978;钢铁竟然占地球重量的三?#31181;?#19968;,在自然界有?#27973;?#22810;,虽然说地球是水的星球,同时也是钢铁的星球哦,只要地球不消失,钢铁就会一直有。

值得一提的是,钢铁是循环再生的冠军,所以不管用多少次都可?#21592;?#20877;利用,用完以后,被扔掉和掩埋起来的材料有很多,但钢铁?#25442;?#34987;扔掉,就算和别的材料混在一起,钢铁也会因为可?#21592;?#30913;石吸引而被分离出来完全回收。钢铁很硬,看着很顽固,但?#23548;?#19978;它可以经历无数次变身,成为构成各?#27835;?#20307;的柔韧的材料:很久以前航海的大船,现在有可能变成你家里的汽车了哦! 但是最近在生产汽车的时候,比铁更轻的铝和碳纤维的利用率开始增加了,那是因为降低车的重量,就可以用更少的燃料,跑更远的距离。对环境友好,买这种车的人也开始增加,还请大家考虑一下,这样真的是对环境更好吗?如果考?#30475;?#29983;产一种材料开?#36857;?#21040;这个材料使用结束为止的全部过程的话,会怎样呢?比如和生产过程中要使用大量电力的铝,还?#34892;?#35201;超高温进行热处理的碳纤维比起来,生产钢铁的过程,?#27973;?#30340;节约能源,现在,生产钢铁的能源利用率,是世界最高水准。甚至比生产瓶装水的成本还低,这就可以降低造车的成本,从而降低车的价格。使用结束以后,又会怎么样呢??#20102;?#28982;可以循环再生,但是其中的?#21448;剩?#20960;乎无法去除,不能像钢铁一样简单地收集,无数次地再利用,做成其他各?#27835;?#20307;。碳纤维的回收和再处理都很难,也不能?#29615;?#28903;。全世界每年生产一千万台的车,如果全是用不能循环再生的材料做成的,就会随处都是垃圾成山。那样可不?#26657;?#35201;知道2017年10月18日,习近平总书记就在十九大报告中指出“绿水青?#35762;?#26159;金山银山”。

此外,各?#20013;?#22411;的钢铁,也在不断被开发。一种叫做高强度钢的材料,比以前的钢铁更轻、更结实,而且目前人类只开发利用了钢铁本身强度的十?#31181;?#19968;。

?#37027;?#24180;前开?#36857;?#20154;类和钢铁的历史就一直延续至今,最开?#21152;?#26469;制作工具的铁,变成你祖爷爷坐过的火车,又变成妈妈?#19994;?#28818;?#26031;?#29616;在可能又变成你用的乐器,没准还会在你孩子的孩子的未来,又变成了宇宙飞船…….铁可以不断地重生、变身。试着想一下,一百年后的未来,钢铁被反复利用的可能性还会越来越多,钢铁变形记会创造出更多有关钢铁的传奇!

漫谈气象 二等奖

市气象局 张立媛

周围的同学朋友经常问我,什么是气象。我想,如果仅仅用某种天气现象来描述气象,那就有如管中窥豹,用专业气?#31531;?#35821;说,就是能见度太低。那到?#36164;?#20040;是气象呢?

从古至今,人类从未停下对气象科学求索的脚步。殷代的甲骨文里就?#34892;?#22810;卜雨?#26159;?#30340;记载,殷周时期的劳动人民更是总结出许多看天经验记载在《春秋》里。唐代?#26029;?#38632;书》中说:云逆风而行者,?#20174;?#20063;。唐代诗人元稹有诗云,“楚俗物候晚,孟冬使有霜”是对物候一词的最早记载。而白居易耳熟能详的“离离原上草,一岁一枯荣”说的是一年一度的四季交替。如果说古代气象学更多的是记录劳动人民的经验,那么现代气象学则以物理学为依据,以数学为方法,研究发展起来。气象学不仅在中国有记?#36857;?#21516;时期在国外也有详尽的记载。例如?#27599;?#26722;先生在《物候学》中记载的“朝霞不出?#29275;?#26202;霞行千里”在美国以另一种韵味出现:“傍晚天空红,水手?#27835;?#31351;”。

气象学中包含了朴素的哲学思想,例如“?#29123;?#29983;风,闷极生雨?#20445;?#25551;述了在太阳?#30830;?#23556;下地表?#25484;?#21463;热膨胀上升形成?#25484;?#27969;动产生风,以及?#25484;?#20013;的水蒸气在高空受冷凝结产生小水?#20301;?#23567;冰晶,小水?#20301;?#23567;冰晶受地球引力影响下降形成雨的天气现象,也指出了物极必反的哲学思想。人类从大自然给予的天气现象中悟出哲理的同?#20445;?#20063;在研究开发新技术去?#35762;?#22825;气、影响天气、改造环?#22330;?#20154;工影响天气,即是在适当条件下通过科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工影响,实现增雨增雪、防雹防霜、消雨消雾等目的的活动。随着科技的发展,气象事业也在不断进步,专家们应用人工智能和大数据技术改造传统预报业务,开发了智能网格预报,实现了概念的更替和技术体系、业务流程的全面创新。

五?#30830;?#30331;是气象,瑞雪兆丰年也是气象?#29615;?#26426;在平流层飞行是气象,天气过程发生在对流层也是气象。地球表面大气层对太阳光折射让我们看见碧空如洗是气象,海王星表面大气成分让海王星下钻石雨也是气象;?#29468;?#25289;雅山顶常年冰封是气象,?#38686;?#21271;极的冰山随着全球变暖慢慢融化也是气象。新疆丝绸之路北道上炽?#32469;?#27969;翻滚上升形成火焰山是气象,产生于西太平洋?#27604;?#24102;高压边缘锋区、由极地气团和?#27604;?#24102;气团相互作用产生的梅雨季节也是气象;2018年包头冬天没下雪,包头市气象?#21482;?#26497;组织人工降雪过程是气象,雷达?#35762;?#20934;确定位天气过程发生的位置也是气象。

气?#31531;?#31185;学,气?#31531;?#25216;术,气?#31531;?#21019;新,气?#31531;?#29983;活!人生百态,气象万千!当?#25484;?#20013;的水汽、?#39029;尽?#30827;酸、硝酸、有机?#35760;?#21270;合物等粒子在?#25484;?#20013;进行布朗运动形成雾霾遮挡我们视线的时候,一阵冷?#25484;?#24378;?#35780;?#34989;为我们拨开雾霾,告诉我们,气象与光明,无处不在!谢谢大家!

无人驾驶汽车 三等奖

包头职业技术学院 孙丽

在生活节奏日益加快的今天,你是否觉得有一点自由支配的时间是一件奢侈的事。人们平均每天至少要把1小时浪费在路上。你是否也有过这样的设想:如果我们乘车出?#26657;?#19981;需要考虑路线,不需要紧急刹车、极限变道,甚至不需要?#25216;?#29031;,在扣上安全带之后,只需要拿出三明治从容地吃完早餐,或者拿出化妆包优雅地整理妆容,或者欣赏一下道路两旁的风景。而这种体验在城市随时可以获得,上?#23548;?#24320;,下?#23548;?#36208;,信用?#20302;?#24050;经完成?#24605;鍬迹?#19981;必拿出现金或者二维码,也不用麻烦任何人。

那么这种神奇的,能够颠覆我们出行体验的交通工具是什么呢?对,就是无人驾驶汽车。它离我们远吗?在2015年的乌镇互联网大会上,习近平总书记对无人驾驶汽车的发展给出了重要的指示。就在刚?#23637;?#21435;的2018年,百?#21462;?#38463;波龙”无人驾驶小车的行驶里程已经突破三万公里,创下历史行驶里程最高记录。所以,如果有一天你看见一辆无人驾驶的汽车可不要惊慌哟!

其实无人驾驶汽车并不神秘,就是指在互联网大环境下利用计算机技术、信息技术和智能控制技术武装起来的汽车,或者可以说是有着汽?#20302;?#22771;兼顾汽车性能的移动机器人。它主要由环境感知?#20302;场?#20013;央决策?#20302;场?#24213;层执行?#20302;?#19977;大部分组成。它们分别相当于人的眼睛和耳朵,大脑,手和脚。无人驾驶汽车通过环境感知?#20302;?#20013;的数字地图、摄像头、激光雷达、毫米波雷达、GPS等来感知路况、车况等环境变化,而中央决策?#20302;?#23558;信息快速融合,并作出决策和规划,控制车辆的底层执行?#20302;?#23436;成制动、转向、驱动等一系列的动作,进而实现智能化的驾驶。

不论你是否?#19981;叮?#22312;物联网、大数据的背景下,无人驾驶汽车正在成为现实。预计2030年无人驾驶汽车就将全面上路。将给我们的生活带来翻天覆地的变化。首先,大幅降低交通拥堵,进而降低交通事故数量,每年将有数百万人免于交通事故的伤害;再?#26657;?#26080;人驾驶汽?#24471;?#24180;可以减少大量有害气体的排?#29275;?#24110;助人类改善环?#24120;?#19982;此同?#20445;?#26080;人驾驶汽?#24471;?#22825;为人类节省高达10亿个小时的时间,而这10亿个小?#27604;?#26524;用于生产,可?#28304;?#36896;高达5.6万亿美元的经济价值;老年人、残疾人以及没有汽车的人都可以去旅?#26657;?#20154;类的移动能力得到了改善。

在科技日新月异的今天,无人驾驶作为人工智能的一个重大应用发现从来就不是某一项单一的技术,它是众多科学技术的整合。它的出现将从根本?#32454;?#21464;传统汽车的控制方式,对于交通安全、通行效?#35782;加心?#22823;的帮助。

随着大数据、物联网、云计算的不断深入发展,无人驾驶汽车的性能将会越来越完善,我们相信在不远的未来,无人驾驶汽车将会奔驰在中国的大地上。

升空的?#32469;?#29699; 三等奖

包头铁道职业技术学院 许雅雯

“梦想?#26412;?#20687;?#32469;?#29699;一样,有“热情”才?#25442;?#22368;落。看五彩?#22836;?#30340;?#32469;?#29699;飘满天空,严格来讲它们应叫做密封?#32469;?#29699;。是利用加热的?#25484;?#25110;某些气体,比如氢气或氦气的密度低于气球外的?#25484;?#23494;度以产生浮力飞行。?#32469;?#29699;是由气囊、吊篮、燃?#25484;魅?#37096;分组成。

目前,大多数?#32469;?#29699;的气囊由长条状的尼龙三角帆?#32487;?#21046;成,中间使用缝合线加固,尼龙?#27973;?#36866;用于?#32469;?#29699;,因为它不但材?#26159;幔?#32780;且相当结实,同?#27604;?#28857;也较高,气?#19994;?#37096;的尼龙裙摆表面涂有特殊的防火材料,以防止火焰点燃气球。吊篮是用藤条编?#36139;?#25104;的,因为它柔韧性相对较大,有助于气球着陆,而用坚硬的材料则会使?#19997;?#24863;觉到巨大的冲击力,藤条能稍微弯曲吸收一部分能量。

要使?#32469;?#29699;升空需要一个核心工具,那就是燃?#25484;鰲?#36890;过燃烧丙烷加热?#25484;?#19993;烷压缩液化后储藏在吊篮的气瓶内,把进气管接在气瓶底部,?#21592;?#20174;气瓶中抽出液体,丙烷在气瓶中高度压缩,能迅速通过进气管?#39749;?#21152;热盘管。随着火焰燃烧,周围管道?#20302;?#20013;的金属受热升温,这样丙烷在点燃以前从液态变为气态,可以产生更强?#19994;?#28779;焰,使燃料充分燃烧。

国际航空联合会曾将?#32469;?#29699;列为最安全的飞行器,那么它究竟是怎样安全升空的呢?要使燃?#25484;?#21943;射,驾驶员需要打开丙烷阀,通过火焰大小来控制?#32469;?#29699;上升的速度,若想下降?#20445;?#21487;拉动与降落伞阀相连的细绳,从气囊?#20449;?#38500;一部分?#25484;?#26469;降低内?#31185;隆?#22823;体上,?#32469;?#29699;控制就只有这些项目,这就产生一个有趣的问题,如果驾驶员只可以控制?#32469;?#29699;上下移动,那方向怎么控制呢??#23548;?#19978;,驾驶员可?#24895;?#21464;垂直位置来进行水平移动,因为高度不同风向也会不同。所以驾驶员只需上升和下降到合适的高度,然后御风而行。

当然了,即使经验最丰富的驾驶员也不能完全控制飞行路线,为此?#32469;?#29699;机组的一些工作人员必须留在地面,驱车?#32439;偃绕?#29699;,以预测它的着陆位置,然后到着陆点去接?#19997;?#21644;设?#28014;?/p>

?#32469;?#29699;作为一个体育项目正在日趋普及,它还常用于航空摄影和航?#31456;?#28216;、高空作业、气象?#35762;?#31561;等,很多景区都开始进行?#32469;?#29699;观光,且在全球各地每年都会有不一样的?#32469;?#29699;节,上演一场“色彩嘉年华?#20445;?#19981;知你是否?#34892;?#36259;呢?

  

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