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飞行中的科学 [:1700041623]
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飞行中的科学 山上结冰
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山上积雪的区域中，在压力作用下，加上反复地融化结冰，层积的白雪转化成了冰川。这些庞大的冰块在自身重量的作用下，沿着山坡缓慢地向下移动。通常，在周围白雪的映衬下，冰川散发出幽幽的蓝色，十分惹眼。这不是因为冰川中的水和周围雪中的水有什么区别，而是由于冰川的透光性更好，因此，更多光线能穿透它们。和水一样，冰能吸收更多红光，于是，任何光线穿过冰后都带上了蓝蓝的色调。
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位于末端的冰川有些会落入海中，崩解形成冰山，有些则融化，汇入山泉。对于某些亚洲国家来说，这些冰雪融水成为了当地居民最主要的淡水来源。如果不将空气中气态的水蒸气算在内的话，地球上最主要的淡水资源就蕴藏在冰川中。
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我们总是认为山脉是远古遗留下来的产物，它们很早就存在于地球上了，不过有些山脉还很年轻。如果我们以70年作为个人存在于世界上的时间标尺，那么对于整个人类来说，这个时间则差不多是10万年，以这个角度来看，山脉的确是古老的。但是比起45亿岁高龄的地球，有些山脉还相当年轻，它们还在形成中。
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以喜马拉雅山脉为例，它是地球上海平面以上的最高山脉。它的年纪仅为地球的1%。5000万年前，印度洋板块向欧亚板块下方俯冲，冲击形成了隆起，一个新的山脉就这样形成了，它不断地向上拔高，直到高出海平面2英里多。喜马拉雅山如此之高，它甚至能影响高空急流，使气候发生重大变化。
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山脉能增加当地降雨，这些季节性的降雨会与空气中的二氧化碳发生反应。水和二氧化碳形成的酸性物质渗透地底，溶解岩石表面，置换出二氧化碳中的某些物质，形成稳定的碳化合物，但是它们不再回到大气中去。这个过程与全球变暖刚好相反，在它的作用下气温下降了。喜马拉雅山脉的形成引发了一系列使地球改头换面的冰川期。
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飞行中的科学 在虹吸作用下转弯
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如果你参观完驾驶舱，或刚刚起身舒展了一下筋骨，你也许会顺路去趟厕所。通常，飞机上的厕所布局都很紧凑，里面设施的工作原理和你家里的厕所也很不一样。无论是哪里的厕所，它们都面临着一项挑战，将那些固态和液态的混合物冲进管道。家里的厕所马桶大多数是通过虹吸管来工作的。
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虹吸管展示了和大气压有关的一些基本物理现象，它们看起来就像魔术一样不可思议。
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虹吸管带来的惊喜
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你最好回家再做这个实验。你需要两只玻璃杯和一支弯头吸管。将一只杯子注满水。现在，用吸管吸水，直到吸管中充满水为止。一边吸水，一边用手指盖住吸管的顶端。（干这活，手得巧。你可以用手指堵住吸管下端的口子，然后从顶部注水，再用手指盖住顶部，最后放开堵住吸管底部的手指，这要简单得多。）现在，把吸管举到空中。尽管吸管底部的口子是打开的，但水还是会待在吸管里，除非你把封住顶端开口的手挪开，水才会流出来。
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现在举起装满水的玻璃杯，将弯曲吸管短的那一端挂在装满水的玻璃杯边缘，让管口没入水中，另一端在杯沿自然垂下插入第二只玻璃杯。用嘴在管口吸水，直至充满水，然后松嘴。
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那么第一只玻璃杯中的水就会不断从管子中流出，直到水无法将吸管短的那一端的管口浸没为止。这就是一个虹吸装置。
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这个吸管实验中，有两个有趣的现象。第一个现象是，当吸管上端口子被封住时，水不会从下端开放的口子里流出来。第二个现象是，水向上流，在没有水泵的情况下，水源源不断地从第一只杯子流入第二只杯子中。
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第一个实验向我们展示了大气压的威力。我们很容易忽视周围的气压，因为它们一直都在那儿，不过气压可以做一些不寻常的事儿。平时提起运动，我们就会想起牛顿定律，根据这些定律找出作用的几个力。在手指封住吸管顶部这个实验中，如果忽略有限的摩擦力，显著的力就只有两个——空气压力和重力。重力将水垂直向下拉，这不难理解吧。吸管的顶端几乎不存在空气压力，因为你的手指将空气阻挡在外。但吸管底部的口子是开放的，暴露在气压充分的作用中。
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让我们做一些简单快速的计算，看看为什么大气压赢了。注满一支吸管大约需要3．3毫升的水，换算成重量就是3．3克，也就是0．0033千克。根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度。现在，在重力作用下，吸管里的水受到一个约为9．81米/秒2的重力加速度。在这个重力加速度的影响下，吸管里的水受到了一个由其自身重量产生的，向下的0．0324千克·米/秒2的重力，说得通俗些，就是0．0324牛顿的重力（力的单位是以牛顿的名字命名的）。
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大气压的方向向上。海平面上每平方米受到的气压约为101325牛顿，或是0．101325牛顿/毫米。对于吸管来说，它的横截面就是受压面。这个截面的半径约为3毫米，按照πr2这个公式可以计算出它的受力面积（r指的是吸管横截面的半径）约为28．27平方毫米，水受到的力为28．27×0．10325＝2．86牛顿。大气压赢了，它产生的托力约是重力的88倍——水乖乖地待在吸管里，因为大气压轻而易举地获胜了。
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当你让水经过吸管从一个杯子跑到另一个杯子时，你就搭建了一套虹吸装置。这个装置改变了力的平衡。在之前的实验中，重力向下，而大气压通过吸管底端的开口对水施加了一个向上的力，但是在这个实验中，吸管顶端的口子也是打开的。这意味着上面那个杯子中的水受到大气压向下的压力，而这个压力也会传递给吸管中的水。
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吸管中的水位开始下降。如果管中出现真空，那真空部分的压力就小于管口的大气压。
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在重力和大气压的作用下，水自下而上地运动，通过吸管转弯处，接着再流回低位玻璃杯中。高位液体持续流入低位液体容器，直到高、低位液体的水平高度相同，液体停止流动。