飞机的窗户为什么是椭圆的?

2020-07-28 03:08
科学大众 2020年11期
关键词:咽鼓管鼓室鼓膜

其实,最初飞机的窗户并不是椭圆形的,而是矩形的。为了减少飞行阻力、降低油耗以及避免低压层的气流,飞机飞得越来越高。随之而来的是,内部空气和外界空气之间的压力差就会越来越大。由于机舱内压力很大,当窗户为矩形时,在4个角上会发生应力(应力,即在所考察的截面某一点单位面积上的内力)集中,容易在内部产生裂纹。而飞机在飞行过程中又承受着各种载荷,这都对机身的材料造成一定程度上的破坏。在载荷和内部裂纹的共同作用下,机身材料会发生形变,甚至断裂。起初,工程师们并没有意识到矩形的窗户有何不妥,直到几起坠机事故的发生,飞机窗户的形状问题才被重视。

虽然椭圆形的窗户也会造成一定程度的应力不平均,但是相比矩形来说,已经好很多了。

为什么打哈欠时会有听力被削弱的感觉?

要理解这个问题,需要理解声音的本质和耳朵工作的机制。

日常生活中的声音是一种纵波,具体来说,表现在空间中的一点上,就可以造成如密度、气压等性质的周期性变化。由于鼓膜周围的声音导致气压变化,进而使得鼓膜振动,所以我们才能听到声音。

从耳朵的结构可以看出,鼓室有着一个小小的“密道”——后方的咽鼓管。正常情况下,咽鼓管关闭,鼓膜只受到通过外耳道进入的声音的“压迫”。而打哈欠时,咽鼓管打开,从嘴或者鼻孔中进入的声波通过咽鼓管进入鼓室,导致鼓膜腹背受敌,左右为难。两边气压变化相抵消,所以鼓膜振动减弱,感觉上听力就变弱了。但由于咽鼓管本身较细,且那条“密道”更加“曲折”,因此不能完全抵消,所以也仅仅是减弱而已。

我有一个问题……

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