來源:東莞時間網-i東莞
實驗材料
科學可以啟發我們和孩子的智慧,實驗可以帶來身心的愉悅,其實科學就在你我身邊。我們可以在每天的經曆中,發現科學、了解科學。你留意過我們生活中出現的各種電動車嗎?平衡車就是其中之一,用着它就像踏着風火輪一樣。平衡車的最大特點當然就是能保持平衡。
今天要帶大家做的,就是一個關于力的平衡的有趣小實驗:A4紙切水果。這又是什麼科學原理呢?先做實驗再說。等你學會這個“超能力魔術”後,你就可以把這個實驗分享給你的小夥伴們,讓他們大吃一驚。
/ 實驗材料 /
水果刀、A4紙、紅蘿蔔、淮山(家裡有什麼就用什麼,可以選硬度有區别的水果或蔬菜)
/ 實驗步驟 /
水果刀輕輕一割,A4紙輕松被割破
水果刀輕輕一割,A4紙輕輕松松就破了;
将A4紙對折後,裹在刀刃上
2.将A4紙對折後,裹在刀刃上;
紙下的淮山輕松被切成段
3.紙下的淮山輕松被切成段,A4紙居然完好無損;
4.挑戰一個更硬的紅蘿蔔,A4紙依然沒破。
/ 科學原理 /
這個實驗到底是怎麼回事呢?其實這個原理很簡單,就是利用了我們最開始提到的那個力的平衡。裹在刀上的紙,不僅受到了來自刀刃向下的作用力,還受到了來自土豆自身向上的作用力,而這兩個力在切土豆的過程中,大小相等,方向相反,因為紙受到的合力為0,達到了力的平衡,也就自然完好無損了。
中國人其實很早就已經開始,把力的平衡原理應用到日常的生活中。在趙縣的洨河上,有一座石拱橋,名為趙州橋,據記載是隋朝李春建造,迄今已有1400年,仍屹立在洨河上。正是因為充分考慮到了力的平衡作用,當時的能工巧匠,才能把趙州橋的功能性、穩定性和耐久性發揮到了極緻,是活生生的千年大計的典範。
在日常生活中,幾乎随處可見物體受到兩個力的作用,而保持平衡狀态的例子。例如,你站在地面上不動時,你受到的重力和地面對你的支持力,是一對平衡力。電梯勻速上升時,電梯受到的拉力和它自身的重力,也是一對平衡力。再如,舉重運動員将杠鈴舉起後不動,這時杠鈴受到的重力和運動員對它的推力,依然還是一對平衡力。
挑戰一個更硬的紅蘿蔔,A4紙依然沒破( 東莞時報記者 黃月 攝)
是不是很有趣呢,你明白了嗎?
/ 延伸遊戲 /
紙做的“平衡鳥”
在運動會平衡木項目裡,運動員可以在隻容得下一隻腳走路的平衡木上,完成各種高難度動作,卻能平衡穩定而不掉落。這是為什麼呢?這次,我們制作一隻無論放在哪裡,都能完美保持穩定的“平衡鳥”。一起探尋物體能夠保持平衡的秘密。
/ 實驗材料 /
筆、A4紙、回形針、剪刀
/ 實驗步驟 /
1.稍微對折一下A4紙,用筆畫出小鳥一半的輪廓。
2.用剪刀沿線裁剪下來。
3.現在的小鳥還沒有掌握好平衡,放在手上會滑落。
4.用回形針夾在鳥的翅膀上,注意左右翅膀的回形針數量必須一緻。
5.用手捏出小鳥向下勾的嘴巴。
6.将小鳥嘴巴放在手上、瓶口或者木棍上,小鳥可以保持平衡,不會掉落了。
/ 科學原理 /
平衡鳥之所以會平衡,是因為添加回形針後,重心由鳥身體中部前移到鳥嘴巴,也就是說整隻鳥實際的重心在嘴尖這點的下方。
把鳥嘴巴放在手上,手指的支點是B點,鳥的重心在A點,就像一個籃子挂在手指上一樣,鳥就能夠穩穩地被托住。
平衡木運動員,能在平衡木上完美展現各種高難度的體操動作,也是因為運動員能很好地掌控自己的重心,所以能夠達到平衡狀态。
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