怎么撕纸巾才能又快又丝滑？ | No. 506

7哇塞

为什么你的纸巾

能撕得这么丝滑

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Q1 手机无线充电原理是什么？
Q2 为什么摩擦力与接触面积无关，赛车的轮胎却很宽？
Q3 为什么骑车速度越快感觉越平衡，速度越慢感觉越容易倒？
Q4 为什么洗澡时用凉水泼一下镜子后很快被泼到的地方会再次起雾？
Q5 为什么带吸管的水杯，吸管会出现上下是空气，中间有一段水柱的情况？
Q6 一张面巾纸从不同方向撕开为什么有的方向很顺滑有的很别扭？
Q7 为什么白酒会越放越醇香越贵呢？

Q1 手机无线充电原理是什么？

by 路人甲

答：

目前无线充电存在多种不同的商用技术，比如电磁感应技术、无线电波技术、电磁共振技术和电场耦合技术等。而其中最常见的当属电磁感应无线充电技术，基于此原理，行业制定了一套统一规范——“QI标准”。所以这里也同样通过简述此技术来解答题主疑惑。

图源网络

众所周知，无线充电系统主要由两部分组成：充电板（发射端）+手机（接收端）。给发射端通电，电源适配器将市电转换成低压直流电，高频逆变器又会把直流电转换为高频交流电，让内部发射线圈产生交变磁场。把手机放到充电板上，手机背部的接收线圈磁通量随磁场变化持续波动，从而感生出交变电动势（简单说就是在磁场中感应出电流）。接收端的整流电路又将交变电流转为稳定直流，经稳压模块适配电池电压后，实现手机的无线充电。

参考资料：

1. 唐曼玲,包桦楠,何清,等.手机无线充电技术综述[J].电子世界,2018,(08):91.

by 4925

Q.E.D.
Q2 为什么摩擦力与接触面积无关，赛车的轮胎却很宽？

by 小梦爱物理

答：

我们理想下的滑动摩擦力是 这个公式成立的前提，是需要接触面坚硬、不变形，也就是需要物体是刚体。然而，轮胎与地面之间是滚动摩擦，并且轮胎是有弹性、会形变的橡胶材料，这种材料的摩擦系数是和接触压强有关系的，它会像橡皮泥一样，嵌入路面微观的凹凸不平之中。增加轮胎宽度也就是增加接触面积，其实是能够从多个方面提升赛车的性能。

轮胎越宽意味着汽车在行驶过程中，能有更多的橡胶嵌入路面的微小缝隙中，增强摩擦力和机械咬合力，极限抓地、过弯和刹车都会更稳，在过弯时轮胎会产生巨大的侧向力，宽胎可以减少轮胎侧偏，形变失控从而提供更大的抗侧滑能力。

并且因为橡胶遇高温会融化，赛车还可以反向利用这个特点来增强摩擦力，比如F1赛车轮胎采用的“光头胎”(表面光滑没有纹路)，按理说这种光头胎肯定很容易打滑，但是依靠轮胎与赛车场地摩擦产生的热量，来使轮胎软化增加黏性，从而使它的摩擦力增大。像某些著名的F1赛车赛，赛车速度甚至可以超过370km/h，就是依靠这种强大的摩擦力避免赛车飞出去。更宽的轮胎还可以在路面不平或者横风时可以更加稳定，不产生晃动。

同样的车重，轮胎越宽，单位面积压强越小，轮胎就不容易被压坏、还能分散磨损延长寿命。宽胎所带来的更大的散热面积，也可以防止赛车在刹车、高速过弯的时候温度过高使得橡胶爆胎。

参考资料：

1. 金仲辉.F1赛车轮胎为什么是光滑的[J].中学生数理化(初中版)(八年级物理),2026,(03):19.

by 蓝多多

Q.E.D.
Q3 为什么骑车速度越快感觉越平衡，速度越慢感觉越容易倒？

by 七月七

答：

先说个扎心的真相：骑车越快越稳，真不是你平衡感多强，而是这台精密的力学机器在“带飞”你。

在我们日常骑的自行车上，这套“自动纠偏系统”主要靠两员大将。 第一位是“陀螺效应”。把车轮当成高速旋转的陀螺，转得越快，它越拒绝改变姿态，外界的小颠簸很难掀翻它。但真正的核心主力，是前叉设计带来的“脚轮效应”。仔细观察，自行车前轮的触地点，永远拖在转向轴的后方。这就使得车身一旦往左倾斜，前轮就会被重力压着自动往左拐。

为什么要拐这一下？想象你走路时突然往左踉跄要摔倒，本能反应肯定是左腿赶紧往左边跨出一大步重新撑住身体对吧？自行车干的正是这事儿：前轮向左偏转，等于车子向左前方“跨出了一大步”，把支撑点瞬间挪到了偏移的重心正下方，一把将你稳稳托住。同时，前轮画弧拐弯，由于“惯性”想要保持直线的车身会产生一个向外“甩”的趋势（也就是我们在非惯性系下俗称的“离心力”），顺势把倾斜的车架狠狠拉直。

懂了上面这两点，你已经碾压了绝大多数骑行者。但要凑齐这套纠偏系统的全貌，还得加上第三块拼图——“前叉质量分布”。因为前叉组件的重心通常比后车架低，当车身倾斜时，前部会比后部“摔”得更急。这就好比竖直放置时，短铅笔比长扫帚倒得快，这种更快的下坠，同样会顺势逼着前轮往倾倒方向偏转，帮着脚轮效应一起完成自救。

所以，你胯下的自行车，其实是集齐了陀螺、脚轮和质量分布三大力学机制的完美造物。车速越快，这套机制越神；而慢速下系统罢工，你就只能靠肉体疯狂代偿了。

参考资料：

1. Kooijman J D G, Meijaard J P, Papadopoulos J M, et al. A bicycle can be self-stable without gyroscopic or caster effects[J]. Science, 2011, 332(6027): 339-342.

2. 漆安慎, 杜婵英. 力学 (第三版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2018.

by 柠七

Q.E.D.
Q4 有时浴室打开了暖风后，洗澡导致镜子起雾，此时用凉水泼一下镜子后很快被泼到的地方会再次起雾，从热学的角度解释，这是为什么？

by 匿名

答：

为什么泼了凉水后镜子会迅速再次起雾？从热学角度来看，这是一个关于“温差”与“液化”的经典现象。

首先，我们要了解起雾的原理。当你打开浴室暖风并洗澡时，浴室内会形成大量的高温水蒸气，空气变得高温且高湿。此时，没有被加热的镜子温度相对较低。当高温高湿的水蒸气接触到冰冷的镜面时，会迅速放热并发生液化，变成无数微小的水滴附着在镜子上，这就是我们看到的“起雾”。由此可见，湿热的浴室空气和冰冷的镜子表面，是起雾的两大必要条件。

当你向镜子泼凉水时，组成雾的小水珠与大量液态水融合，大部分从镜面上迅速流下，小部分变为不太影响视野的大水珠挂在镜子上，因此镜子瞬间变得清晰。然而在热学层面上，这一把凉水，并没有浇灭起雾的两大条件——浴室空气中依旧含有大量的水蒸气，镜子表面甚至还更冷了。

一盆凉水，进一步拉大了热空气和镜子之间的温差。温差越大，热交换越剧烈，空气中的水蒸气遇到这个更冷的镜面，会比之前更加迅速地放热液化。这就是为什么泼完凉水后，被泼到的地方很快就会再次起雾的原因。

那有什么办法可以在洗澡时保持镜子清晰呢？首先可以泼热水，热水不仅能冲走水雾，还能加热镜面，缩小镜子与空气的温差，减缓再次起雾的速度。而涂抹肥皂水的防雾效果更好，肥皂改变了水的表面张力，让小水滴无法形成，而是平摊成一层透明的水膜。

by 冰糕

Q.E.D.
Q5 为什么带吸管的水杯，吸管会出现上下是空气，中间有一段水柱的情况？

by 逯

答：

这个现象，通常是因为吸管内外出现了气压差，加上水的表面张力和与吸管的附着力的共同作用。简单来说，就是一段水要么被空气“堵”住了，要么被吸管“黏”住了。

生活中常见的情况有如下两种：

一、 用手或舌尖堵住吸管上口（左图），这时水上方的空气是密闭的，空气的总量是不变的，当液柱迫于重力往下掉时，上方的空气体积增大，内部的气压降低，低于大气压，这时吸管内外就形成了气压差，当气压差足以“抬起”液柱，就会出现一段水被“堵”在吸管中的现象了。同样的，堵住吸管下方，利用空气压缩后的气压差使液柱不落下，其原理是相同的。

二、 当吸管两端都是开放的（中间图），也就意味着液柱上下的气压都是大气压强，不存在压强差，这时，让液柱不落下的主导因素就是水对吸管的吸附作用了。水可以浸润吸管，自然状态下，水会倾向于附着并沿着管壁往上爬一点，而水的表面张力会与这种附着力对抗，就会在液柱两端形成向内凹的弯月面（右图）。附着力让水“贴”在吸管壁，表面张力提供了一个向上的拉力（弯月面），同时只要表面张力足以支撑液柱中部水的质量，就可以维持液面不破。这样，在附着力与表面张力的共同作用下，吸管中就会存在一小段液柱。

需要注意的是，附着力与表面张力相对于第一种情况中的气压差是很小的，所以一般堵住吸管口可抬起的液柱要比第二种情况长得多。读者在日常生活中也可以多多观察，利用身边的物品自己动手实验。

备注：图中所用液体为AD钙奶。

by 跑马仔

Q.E.D.
Q6 一张面巾纸从不同方向撕开为什么有的方向很顺滑有的就撕起来很别扭（以抽纸为例，通常是沿着垂直于折痕的方向死就很顺滑）？

by 匿名

答：

用物理学的语言来说，这是因为面巾纸的结构是各向异性的。这和顺着木头纹理方向劈柴更省力，是相似的原理。纸张并不是一层致密的薄膜，而是由无数条纤维素交织成的一张网络，其中大部分纤维素的取向是相同的。当我们沿着纤维素排列的方向撕面巾纸，我们要撕开的主要是两根平行的纤维素之间的氢键，不仅省力，断面也较为整洁；而当我们垂直纤维素排列方向撕，就不得不撕开纤维内部的共价键，或是强行拔出整条纤维——这所需的能量要比撕开氢键大得多，还会形成带有纤维丝“毛边”的不规则锯齿状断面。

你能分辨两张纸分别是从哪个方向撕开的吗？（图片由作者拍摄）

面巾纸为什么有这种各向异性？这还要从造纸工艺说起。现代造纸工艺中，纸浆往往会被喷射到一条高速运转的传送带上，这一过程中，大多数纤维会被迫顺着机器运行的方向排列。在后续处理中，两个滚轮会巧妙地将面巾纸相互交错地叠在一起，方便我们在抽出面巾纸时带出下一张——可以看出，折痕的方向恰好与滚轮运动方向垂直，也就与纤维排列方向垂直。因此，垂直于折痕撕面巾纸，可以顺滑地分开纸张内部的纤维，优雅地把面巾纸撕开~

面巾纸是怎么叠在一起的？（图源网络）

最后，揭晓一下上文图片的答案：左侧是垂直纤维方向撕开的断面，右侧则是顺纤维方向，你猜对了吗？

参考资料：

by 冰糕

Q.E.D.
Q7 许多酒厂都会宣传自家白酒二十年，三十年，为什么白酒会越放越醇香越贵呢？

by 匿名

答：

白酒在储存过程中发生的风味变化，通常称为陈酿。在陈酿过程中，酒体内部会发生一系列缓慢的物理与化学变化，包括挥发、氧化、酯化、水解以及分子间缔合等过程。同时，陈酿过程中贮存容器溶出的金属元素，也会影响白酒的风味结构。

其中，部分低沸点的刺激性物质（如某些醛类、硫化物等）会逐渐挥发，使得酒体的辛辣感下降；而醇类与有机酸之间会发生缓慢的酯化反应，生成具有果香或花香特征的酯类物质，从而使香气更加柔和、复杂。此外，体系中还可能发生微弱的氧化还原与分子缔合，使酒体的整体口感趋于协调。

不过需要强调的是，并非所有白酒都适合长期陈酿。只有本身含有较丰富风味前体物质、结构较复杂的酒（如部分酱香型和浓香型白酒）才更容易在陈放过程中呈现风味提升。而一些低度酒或风味物质较少的勾调型白酒，其陈酿潜力有限，甚至可能随着时间推移出现香气减弱、口感变淡的情况。

至于“年份越久越贵”，除了风味变化因素外，更重要的是经济与市场逻辑：长期储存意味着更高的资金占用成本、仓储成本以及时间稀缺性，因此年份更长的产品往往具有更高的市场定价。

参考资料：

1. 王利萍,蒋力力,田露琴,等.陶坛陈酿不同年份的酱香型白酒多维品质分析[J/OL].食品与发酵工业,1-11[2026-04-02].

by Sid

Q.E.D.
投票 本期答题团队

冰糕、跑马仔、蓝多多、柠七、4925、Sid

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编辑：4925