物理故事三百篇(六会响的沙——来自自然界的摩擦起电)

6 响沙

唐代李华在《吊古战场文》中曾经描绘过内蒙大沙漠和戈壁大沙漠一带的古战场是荒无人烟、阴森恐怖的。常常能够听到鬼哭声,“往往鬼哭,天阴则闻。”

物理故事三百篇(六会响的沙——来自自然界的摩擦起电)

沙漠里真的有鬼哭声吗?当然没有,那不是鬼哭,是沙丘的响声。原来,有一种能够发出响声的沙丘,叫做响沙丘。在我国内蒙伊克昭盟达旗境内、宁夏中卫附近、新疆塔克拉玛干沙漠中,都有这种响沙丘。这种响沙丘,在寂静无人时,会发出吱吱响声。当有人从响沙丘上滑行下来时,就会发出一片“隆隆”的响声,与汽车和飞机的马达声相仿。当你用两手把沙子使劲一捧,就会听到“哇哇哇”青蛙般的叫声。如果很多人同时踏进沙丘,或者阴天疾风骤起,它就会发出更为吓人的巨响。其声响之大,嘈杂之甚,宛如鬼哭狼嚎。响沙丘,在国外已经知道的不下90处,它们主要分布在美洲各国。沙漠中的沙响是最常见的,其次是海滨和湖滨的沙丘的沙,河沙会响的就极少了。

有人把沙响比作“歌唱”。听到过的人都觉得,沙子的“歌唱”可以同笛声、琴声、大提琴声、远处的雷声、飞机发动机的嘈杂声、哨声相比较;声音是多种多样的,但是它们有一个共同点,就是沙漠中的沙子“唱”的音调比较低,而海滨的沙子“唱”的音调比较高。

沙子为什么会“唱歌”呢?这是因为沙丘中有一部分石英沙,风吹沙丘移动时,石英沙相互摩擦,就产生了静电,发出吱吱的放电声。风越大,摩擦越厉害,产生的静电就越大,从而发出的放电声也就越大。虽然石英沙产生的静电电量是很小的,可是它的电压却很大。因此,当它一旦同外界的金属相接触,就会发出吱吱的音响和熠熠的放电火花。人们若接触这种沙子,就会产生麻木的感觉。

物理教师点评:响沙的故事揭示了自然界中的摩擦起电现象。云层在天空飘与空气摩擦带电,电压越来越高最后击穿空气,形成闪电;漆黑的夜晚我们脱毛衣会看到电火花,并听到噼里啪啦的声音。今天这个故事中是沙子摩擦后带电,从而带电放电。自然界确实很奇妙,但只要我们掌握了自然界背后的规律,就可以揭开自然界的神秘面纱。


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