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一根繩子帶來的神奇體驗

2020-03-04 11:38:12
少兒科學周刊·少年版 2020年9期

在嘗試蹦極前,外福來以為身上這根繩子最大的作用是保障安全。實際上,這是一根彈力繩,蹦極過程中的上上下下,也有這個“搗蛋鬼”的參與。蹦極利用繩子的彈性在下落過程中存儲或釋放能量。

蹦極者從高處跳下,彈力繩由初始階段的松弛逐漸變成到達一定長度后的拉緊。彈力繩像彈簧一樣,在拉伸的過程中儲蓄了能量,它的拉力也越來越大。當彈力繩向上的拉力超過蹦極者受到的重力時,蹦極者的速度逐漸減緩。繩長達到極限時,會有一瞬間的靜止,然后彈力繩釋放儲存的能量,拉動蹦極者向上運動。

外福來從高臺跳下。“咦?不對頭,我怎么感覺自己像飄了起來,越來越感受不到自己的重量?”這時的外福來處在完全失重的狀態。失重指的是物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的現象。

當彈力繩釋放存儲的能量,將外福來向上拉時,他又感覺自己的身體越來越重,就像有幾倍于自己身體的重量牽扯他。這時,外福來處在超重狀態。超重指的是物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物體所受重力的現象。

氣球為什么會扎破?

我們來做個實驗,你能試著解釋一下實驗中的氣球為什么會被扎破嗎?

你需要:小氣球,膠帶,大盒子,4~6根橡皮筋,200g重的魚線墜兒(它所受到地球的重力約為2牛頓),曲別針,剪刀,針,椅子,墊子。

第一步:吹一個氣球,把口扎緊。

第二步:把氣球口粘在盒子內側。用剪刀在氣球左右兩側的盒子頂上各扎一個洞。

第三步:把橡皮筋串起來,做成兩條彈性繩。把兩條彈性繩的一端系上魚線墜兒,另一端各系一個曲別針。

第四步:把兩個曲別針分別穿過兩個小孔,絆在盒子外面。然后把魚線墜兒吊起來,讓它靠近盒子底部。把針粘在魚線墜兒上,針尖朝向氣球。

第五步:站在椅子上。把盒子舉在距離地上的墊子兩米高的位置。松開手,丟下盒子,讓它落在墊子上。重力對橡皮筋和魚線墜兒有什么影響?氣球被扎破了嗎?為什么呢?

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