“水錘”碎瓶

徐海 陸涌泉 黃薇

搭乘汽車時(shí)，如果司機(jī)突然踩剎車，我們的身體會(huì)不由自主地向前傾；將錘柄垂直在地板上撞擊幾下，松動(dòng)的錘頭就會(huì)緊緊套在錘柄上……這些都涉及慣性。

我們用錘子敲擊啤酒瓶的瓶身，瓶子很快就會(huì)碎裂；如果敲擊瓶口，瓶子也很容易碎裂。但是，前者與后者的碎裂方式有所不同，你知道后者的“特別”之處嗎？

實(shí)驗(yàn)材料：

長(zhǎng)頸啤酒瓶、橡皮錘、護(hù)目鏡、帆布手套、水，如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.佩戴護(hù)目鏡和帆布手套，往長(zhǎng)頸瓶中注入約三分之二的水，在瓶子下方擺放一個(gè)垃圾桶。

2.一只手握住長(zhǎng)頸瓶瓶身（盡量靠上，但不能挨著瓶口），另一只手握緊橡皮錘，用力錘擊瓶口，如圖2所示。

3.經(jīng)過(guò)幾次錘擊后，長(zhǎng)頸瓶底部碎裂，如圖3所示。

安全提醒：該實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性，兒童須在家長(zhǎng)或老師的指導(dǎo)下進(jìn)行操作。操作時(shí)須佩戴護(hù)目鏡、帆布手套，穿上長(zhǎng)衣長(zhǎng)褲、運(yùn)動(dòng)鞋，防止碎裂的玻璃片劃傷人體。

徐教授講原理：

對(duì)瓶口進(jìn)行錘擊時(shí)，首先受力的是瓶子，然后是水。

在錘子與瓶口接觸的瞬間，瓶子會(huì)發(fā)生形變，而瓶中的水由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

很快，瓶身就會(huì)恢復(fù)穩(wěn)定，而水在慣性的作用下向下運(yùn)動(dòng)。在較多水的沖擊下，長(zhǎng)頸瓶的底部就會(huì)發(fā)生碎裂。

科學(xué)拓展課堂：

物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，稱為慣性?！八N”碎瓶利用的科學(xué)原理就是慣性。

慣性是物體的一種固有屬性，表現(xiàn)為物體對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的一種阻抗程度，即外力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度。