指南针是怎样辨别方向的
故事里的大学问
指南针是我国的四大发明之一，关于指南针的历史甚至可以追溯到远古。相传黄帝曾与蚩尤进行过几次大规模的战争。蚩尤铜头铁额，神勇无比，而且还会妖术，同黄帝作战时，蚩尤降下漫天大雾，使黄帝的军队无法辨清方向。危急关头，在仙女的帮助下，黄帝制造出了指南车，最终黄帝打败了蚩尤，取得了胜利。
有历史记载的最初的指南针出现在战国，当时被称为司南。司南是用天然磁石雕琢而成，样子像一把勺子，底部圆滑，可以放置在平滑的“地盘”中自由旋转。地盘的形状为方形，也叫罗经盘，四周刻有八干、十二支及四维，共24个方向。使用的时候，先把“地盘”放平稳，然后把司南放在上面，轻轻一拨，司南就会转动起来，等停下来的时候勺头指向的就是北方，勺柄指向的就是南方。
那么，你知道指南针为什么能够给人们指明方向吗？
真相是这样的
指南针是一根用人造磁铁制成的磁针，它的一端指南，一端指北，指南的那端叫南极，也叫S极；指北的那端叫北极，也叫N极。因为指南针的S极总是指向南方，就给我们辨别方向提供了帮助。但是有一个疑问，指南针的两极为什么总是指向南北呢？
因为每个磁体都有南极和北极，这两个磁极是磁性最强的部分，如果把一根条形磁铁的北极靠近磁针的北极，它们就会互相排斥。如果把条形磁铁的南极靠近磁针的北极，它们就会互相吸引，这表明同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
地球本身是一个巨大的磁体，它的南极与北极位于地球的两端，根据磁极之间相互作用的规律，指南针的南极与地磁的北极互相吸引，指南针的北极与地磁的南极互相吸引。所以，指南针静止时，它的北极总是指向地球的北端，南极指向地球南端。
现在的指南针一般指北的那一端都会用醒目的颜色标注出来，就如我们平常所说，指南针总是指向北方的，实际上指南针是指向南北的。那么，为什么不叫指北针呢？
这是因为中国最早的指南针司南是指向南方的，古代中国人指北不用指南针，而用北极星。中国是个天文学发达的国家，中国人对天空中的北斗七星非常熟悉，这7颗亮星中的4颗组成斗形，另3颗组成斗柄，而且用北斗星很容易找到位于天北极的十分耀眼的北极星，用北极星指北是中国人的常识与习惯。
在上面我们提到，指南针静止时，它的北极总是指向地球的北端，南极指向地球南端。不过，指南针并不指向地球的正南和正北。11世纪，我国科学家通过长期观察发现，指南针的指向并不是地球的正南、正北，而是略微偏离一点。这说明地球的两极与地磁的两极并不重合，地磁的N极在地理南极的附近，地磁的S极在地理北极附近。
雨衣为什么不透水呢
故事里的大学问
雨衣诞生在19世纪20年代，是由英国的一位普通工人麦金杜斯发明的。麦金杜斯在一家制橡皮擦的工厂工作，一次，在他端起一盆熔化的橡胶液往模型里浇灌时，不小心将橡胶液泼到了衣服的前襟上。
下班后，麦金杜斯在回家的路上遭遇了一场倾盆大雨，大雨将他淋成了“落汤鸡”。到了家，麦金杜斯连忙脱下外衣。这时，他发现其他地方都被淋透了，雨水往里层渗，可沾满橡胶液的前襟竟然没有被淋湿。于是，第二天，麦金杜斯趁上班工休时，往身上的衣服抹了一层橡胶液，然后端起一盆水，往衣服上泼去。果然，抹有橡胶液的地方还是干燥如初。后来，麦金杜斯几经改进，用夹着橡胶的双层布料制成了一件大衣，世界上第一件雨衣就这样问世了。
你能解释一下，雨衣为什么不透水吗？
真相是这样的
麦金杜斯制作雨衣的故事告诉我们，雨衣不透水的原因在于雨衣的制造材料上，现在人们穿的雨衣已经有了很大的改进，但是雨水不透水的秘密依然在制作材料上，以布制雨衣为例，它是用防雨布制成的，防雨布是经过防水剂处理的普通棉布。
防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆，石蜡乳化以后会变成细小的粒子，均匀地分布在棉布的纤维上。水遇到石蜡就会形成椭圆形的水珠，在石蜡上滚来滚去，这说明石蜡具有防雨的作用。
物理学上把这种不透水的现象，叫作“不浸润现象”。而水一旦遇到普通棉布，就通过纤维间的毛细管渗透进去，这就叫作“浸润现象”。不浸润现象的产生与液体和固体的性质有关，同一种液体，能润湿某些固体的表面，但不能润湿另一些固体的表面。比如，水银不能润湿玻璃，却能润湿干净的锌板、铜板、铁板。
物体是由分子组成的。同一种物质的分子之间的相互作用力，叫作内聚力。不同物质的分子之间的相互作用力，叫作附着力。在内聚力小于附着力的情况下，就会产生“浸润现象”，反之，则会出现“不浸润现象”。雨衣不透水，正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故。
此外，水的内聚力作用在水表面会形成表面张力，水的表面张力使水面形成一层弹性薄膜，当水和其他物体接触时，只要水对这个物体不浸润，这层弹性膜就是完好的，可以把水紧紧地包裹着。
比如，水遇到玻璃后，就会紧紧地缠住不放。下雨时，车前窗玻璃上的雨水挡住了驾驶员的视线，导致行车不安全，只能打开雨刮刮掉雨水。戴眼镜的人在喝热水的时候，镜片会蒙上一层雾气，挡住了视线，无法看清东西。
人们正是了解了水的表面张力的特性，了解了水的内聚力与附着力的关系，才制作了雨衣。
利用水的表面张力，水的内聚力与附着力，人们不仅巧妙地制成了雨衣，还制造出了新颖的“憎”水玻璃，即在普通玻璃上涂一层硅有机化合物药膜，这有利于削弱雾气对玻璃的附着力。如果用这种“憎”水玻璃做镜片，戴眼镜的人就不再有蒙雾的苦恼了。当然，将这种玻璃安在车的前窗上，雨刮就失去了它的作用。
飞行的子弹
故事里的大学问
众所周知，从枪口发射出来的子弹速度是相当快的，我们用肉眼很难看到它的轨迹。那么，一个人能抓住一颗飞行的子弹吗？你一定会认为这是天方夜谭，可是，我要告诉你，一个人是能抓住飞行的子弹的！
在第一次世界大战期间，一位法国飞行员在2000米高空飞行的时候，发现脸旁边有一个什么小玩意儿正游动着。飞行员以为这是一只什么小昆虫，顺手就把它抓住了。结果，飞行员一看惊呆了，原来他抓住的是一颗热乎乎的德国子弹！幸亏他戴着皮手套，不然的话，他的手一定会被灼伤的。
真相是这样的
看了以上的故事，是不是觉得很神奇，也感到百思不得其解呢？现在就让我们来揭开事情的真相吧。
飞行员能够抓住飞行的子弹，是因为从枪膛里射出的子弹在空中飞行时，并不是始终用每秒800～900米的初速度飞行的。由于空气的阻力，子弹的飞行速度会逐渐慢下来，而在它跌落前的速度只有每秒40米了。这个速度普通飞机是可以达到的。
当子弹到达飞行员和他驾驶的飞机旁边时，如果子弹正好与飞机同向，且飞行的速度差不多，以飞机为参照物，因子弹与飞机之间没有位置变化，所以子弹相对于飞机来说就是静止的，飞行员顺手抓住子弹就是轻而易举的事情了。
那么，什么是参照物呢？用来判断一个物体是否运动的另一个物体，叫作参照物。一个物体，不论是运动还是静止，都是相对于某个参照物而言的。对于参照物，我们应该注意两点：
一是说物体是运动还是静止的，要看是以另外的哪个物体做标准，这个被选作标准的物体就是参照物。
二是判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化，如果位置有变化，则物体相对于参照物就是运动的；如果位置没有变化，则物体相对于参照物就是静止的。
例如，站在上升电梯里的人，以电梯为参照物，人是静止的；如果以地面为参照物，人是运动的。
