

這天,我和媽媽一起騎著公共自行車去上學。剛進入永久隧道,就感覺自行車滑得特別快,輕踩幾腳,車子像箭一樣向前駛去,越來越快,險些控制不住,一直到南端洞口的陡坡處才慢下來。
好奇怪呀!由北往南進入隧道,明明路面是平坦的,車子怎么會變快呢?我將這個發現告訴了媽媽,媽媽也覺得奇怪。
于是,放學后,我倆又去感受了一番。我們發現,自行車由北口進入隧道后,都是很輕快地自動往前行駛,到接近南出口出現明顯陡坡時,才需要踩腳踏板。
明明是長200米的平路隧道,為什么不踩踏板就可以飛速前進呢?永久隧道“怪象”是“重力異常”,還是“錯覺”,或是是“磁場效應”?莫非自家門口有“怪坡”?
帶著疑問,我請教了科學徐老師。她表揚我善于觀察生活中的現象,并建議我組建探究小組,和組員們一起去實地考察。
探秘“怪象”
1.制訂方案
放假時,我和組員們體驗了永久隧道的“神秘”。為了讓探秘過程真實可靠,我們決定對整個隧道進行實地考察,特別是永久隧道由北向南的這一側道路。
我們準備在隧道中設置3個有代表性的觀測點(如圖1所示),讓最具說服力的“水”和“水平儀”探秘“怪象”,找出其中的奧秘!
2.探究過程
在勘察隧道地形時,我們發現,當自行車進入隧道北入口時就開始變快,于是我們選擇的第一觀測點是離永久隧道北入口約10米處。我們開始倒水,發現水迅速向南、向外側道流動,并呈現45度角的狀態方向流走,位于水平儀上的水泡則靠向北端及東端(如圖2所示,由南向北拍攝)。于是我們得出結論,此處路面是東北高西南低。
我們選擇的第二個觀測點是由北向南進入隧道約50米處。此處,自行車不用踩踏,速度卻絲毫不減。倒水后發現,水由北朝南外側道流動,成近60度角(如圖3所示)。用水平儀檢測時,發現東西向的水泡緊靠東面(車道內側),南北向水泡呈現緊靠北面。于是,我們得出結論,隧道此處依舊為東北高西南低,坡度較之前有所增加。
我們選擇的第三個觀測點是接近隧道南口出現陡坡處,由北向南進入隧道大約200米的距離。此處路段因明顯出現陡坡,導致車速減緩,自行車前進需要借助人力。
倒水后實驗,發現水流竟然停止不動!為了實驗得出正確實驗結論,我們再次添水,水才緩緩緩向外側道流動(如圖4所示)用。用水平儀測試時,水泡明顯靠向東側,南北向的水泡基本處于中間位置。這時,我們得出結論:此處的路面南北向已經沒有坡度,東側比西側略高。
由于水流出現異樣,我們以第三個觀測點為中心,向南北兩側每隔1米左右倒水。結果發現,第三個觀測點北面的水向南流,南面的水向北流,最終聚合在第三個觀測點附近。我們得出結論,第三個觀測點以北,路面北高南低,第三個觀測點以南,路面北低南高(如圖5所示)。
結論
隧道內的路面的確存在坡度,由于坡度太小,不易被我們的眼睛察覺,隧道“怪象”的原因其實是我們的“錯覺”。