紙燈籠中的小秘密

□浙江省科技館 顧 冰

燈籠，是古時燈具的一種，其外層多以細篾（miè）等制成骨架，并蒙以紙或紗。中國的燈籠又稱燈彩，起源于1800多年前的西漢時期，每年的農(nóng)歷正月十五元宵節(jié)前后，人們掛起象征團圓的紅燈，開開心心過節(jié)啦。

現(xiàn)在，讓我們用彩色紙、筷子、繩子、小燈珠來制作手提燈籠。

想要打造這個漂亮的手提燈籠，最關鍵的就是制作燈籠的球面，它是由相同的模塊組成的，所以讓我們首先來制作30個這樣的模塊，制作方法如下:

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分別準備30張紅色和黃色長方形紙，將紅色長方形紙沿著中心線對折后得到兩個小正方形，再將兩個小正方形沿著對角線對折。翻到反面，將A點對折到B點上，另一邊也是相同的折法。

2

將C點對折到D點上，另一邊也是相同的折法，折好后再將兩個小三角形打開，將整個紅色模塊沿中心線對折，最后將這個紅色模塊全部打開留下折痕即可。

3

同上，制作黃色的模塊，并將黃色模塊最上面兩個三角形的一個角用牙簽卷起來，將紅黃模塊拼接起來得到基本模塊組合。

接下來，我們只需要把每個模塊的三角形都插入到另一個模塊紅黃兩張紙之間的縫隙中，再通過不斷地延伸組成一個球體，最后用紅線一端系上一個小燈珠穿過球體扎住，另一端綁在一根筷子或鐵絲上，漂亮的元宵燈籠就做好啦。

奧秘在這里——

為什么這樣的球體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固？兩個模塊的紙片為何能夠聯(lián)結(jié)在一起而不散開？秘密就在當每個模塊的三角形都插入到另一個模塊紅黃兩張紙之間的縫隙中時，三角形的上下面都受到了另一個模塊的摩擦力。

摩擦力是阻礙物體相對運動（或相對運動趨勢）的力。摩擦力產(chǎn)生的必要條件一是兩物體相互接觸且擠壓，二是兩物體有相對運動或相對運動趨勢。兩個模塊的小三角形互相插入，當受到外力影響時，他們之間的摩擦力就可以維持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定了，而且有時候這種紙間的摩擦力可以達到非常大。

法國的幾位科學家做過一個實驗，將兩本書的每頁穿插起來疊在一起，交疊的書頁越多，接觸的面積越大，拉開兩本書需要的拉力就越大。法國科學家讓兩本書緊密交疊后，在一本書的書脊打孔連接吊車的掛鉤，另一本書書脊打孔連接一輛小轎車，令人難以置信的是兩本書之間的摩擦力竟然成功吊起一輛小轎車！

人們還利用摩擦力做過許多有趣的實驗，比如將筷子插入裝滿大米的瓶子，利用筷子和大米之間的靜摩擦力可以達到“筷子提米”的神奇效果。再比如火車軌道上會鋪很多碎石，這是因為它們能夠分散軌道枕木的壓力，并且碎石之間存在的空隙可以增加枕木的摩擦力，提供一定的阻尼和彈性，起到緩沖減震的作用，延長軌道的使用壽命。

自由研究——

找一找，摩擦力還在生活中哪些地方為我們帶來了便利？想一想，我們還能利用摩擦力做到什么看似“不可能”的事兒，甚至為生產(chǎn)發(fā)展、社會進步做出新的特別貢獻？

（詳細了解紙燈籠的制作方法及其背后的科學，請看月底“小學生時代”微信公眾號上的視頻。）