一根绳子带来的神奇体验

2020-11-25 12:26
少儿科学周刊·儿童版 2020年9期
关键词:外福鱼线橡皮筋

勇敢的外福来站上高高的蹦极台,一根弹力绳绑上身,开始首次蹦极挑战。随着他纵身一跳,下降再下降,外福来产生了奇怪的感觉……

身体怎么啦?

“咦,不对头,我怎么感觉自己像飘了起来,越来越感受不到自己的重量?”原来,下降过程中的外福来感受到了完全失重的状态。失重指的是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。

弹力在“捣鬼”

在尝试蹦极前,外福来以为身上这根绳子最大的作用是保障安全。实际上,这是一根弹力绳,蹦极过程中的上上下下,也有这个“捣蛋鬼”的参与。蹦极利用绳子的弹性在下落过程中存储或释放能量。

1当站在高处时,蹦极者拥有较大的势能。

2蹦极者从高处跳下,加速下落。

3当下落高度超过绳长时,弹力绳开始伸长,并储存能量。

4在绳索伸长的过程中,弹力绳向上的拉力超过蹦极者所受重力,蹦极者速度逐渐减缓。

5弹力绳释放能量,拉动蹦极者向上运动。

气球为什么会被扎破?

我们来做个实验,你能试着解释一下实验中的气球为什么会被扎破吗?

你需要:一个笔记本和一支铅笔,小气球,胶带,大盒子,4~6根橡皮筋,200克重的鱼线坠儿(它所受到地球的重力约为2牛顿),曲别针,剪刀,针,椅子,垫子。

第一步:吹一个气球,把口扎紧。

第二步:把气球口粘在盒子内侧,用剪刀在气球左右两侧的盒顶上各扎一个洞。

第三步:把橡皮筋串起来,做成两条弹性绳。把两条弹性绳的一端系上鱼线坠儿,另一端各系一个曲别针。

第四步:把两个曲別针穿过两个小孔,绊在盒子外面。然后把鱼线坠儿吊起来,让它靠近盒子底部。把针粘在鱼线坠儿上,针尖朝向气球。

第五步:站在椅子上。把盒子举在距垫子两米高的位置。松开手,丢下盒子,让它落在垫子上。气球被扎破了吗?

盒子举在手中,鱼线坠儿受到重力要向下,橡皮筋被拉长产生弹力,使鱼线坠儿保持静止状态。松手后,盒子里的所有东西本应同步失重、坠落,但由于弹力绳上保留着一些力,它拉着鱼铉坠儿,使之不能全速下坠。因此,如果你此时站在盒子里,会看到坠子在朝气球运动!不过,只有在下落高度足够时,坠子上的针才有机会刺破气球。

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