查看原文
其他

能画彩虹的它,竟然不整齐划一 | 正经玩

Shiny & Tom 中科院物理所 2020-09-10

正经玩每周六会推送一个好玩的科学实验,希望能给您带来乐趣,知识与陪伴。向我们分享你的实验视频,还有机会领取小礼品哦!

弹簧

作为物理试卷的常客

作为一种常见的机械零件
在我们生活中
发挥着重要的作用

弹簧


弹簧的种类有很多
但你见过这种

会画彩虹的弹簧吗

彩虹弹簧圈


今天它来到正经玩
只为证明
凭实力画的彩虹
为啥要整齐划一

实验器材


所标杯、所徽、弹簧圈、胶带


实验过程
实验步骤非常简单
用手抓住弹簧圈的一端
并垂直放置
在下端放上胶带
以增加重量

这时候松开手

太快没看清?

那来个慢动作


下端的胶带竟然
神奇地滞空了一段时间
说好的“全场动作必须跟我整齐划一“”呢

原理解说


我们实验中用到的小玩具叫Slinky(机灵鬼),它是一种螺旋弹簧玩具。如果把它放在楼梯上,它就会在重力以及自身惯性的共同作用下,沿着阶梯不断伸展再复原,呈现“拾级而下”的有趣状态。


实验中我们可以看出,当我们释放弹簧时,弹簧的底部并没有立即运动,而是在空中悬浮了一段时间。小编这里做一个简单的分析,弹簧释放的时候,我们不能简单地将它当作是一个刚体,而是需要考虑弹簧圈的各部分的受力随时间的变化。初始时刻,弹簧圈中各处张力与重力是平衡的。释放弹簧圈时,端点处的受力发生变化,但是这个变化不会瞬时传播到弹簧各处, 而是以弹性波的形式进行传递(从动图中可以大致看到这个传播的过程),弹簧的各部分在这个弹性波到达之前是保持平衡的。因此,最末端的运动时刻与弹簧圈的释放时刻存在一个时间差。这样就定性解释了实验的现象。

纵波示意图

另一个小实验则清晰地展示了纵波的传播,看到这个实验,小编想到了之前用吸管演示波动的小实验,小小的实验装置,往往就能展示出非常有趣的科学知识。想到这,小编不由得感叹一句:“Wow, the spring (弹簧) is real science! Wow, the straw (吸管) is real science! What a coincidence!”

Wow

图片来源:
弹簧:www.needpix.com彩虹弹簧圈:www.bilibili.com纵波示意图:www.sciencenets.comWow:www.bilibili.com


上期回顾

NO.178 如何使用物理外挂在「双十一」秒杀活动中做最靓的仔 | 正经玩

由于投稿人数过多,我们筛选了20个作品进行投票。01-Beat-boxer长风的实验分享如下:


02-艾米·波特的实验分享如下:


03-解国玺的实验分享如下:


04-科学道理的实验分享如下:


05-希格斯的实验分享如下:


06-燕子的实验分享如下:


07-追梦的实验分享如下:


08-阿姨洗完铁路了的实验分享如下:


09-草木陵的实验分享如下:


10-芰荷的实验分享如下:


11-静江的实验分享如下:


12-廖鑫的实验分享如下:


13-刘佩琪的实验分享如下:


14-疏節居士的实验分享如下:


15-汤姆的实验分享如下:


16-小自大然的实验分享如下:


17-阳光明媚的实验分享如下:


18-叶宏韬的实验分享如下:


19-一大群人的实验分享如下:


20-郑植的实验分享如下:

投票时间于11月20日零点截止

前 两名 将获得 所标杯+大师扑克 一份


               分享赢得纪念品          

对于 本期实验 的投稿

我们将在 下期 进行投票

我们将为票数最高的 位 同学

送去 所标杯 一个

投稿方式


投稿时间截止到每周五晚十点。48小时没有和我们互动的用户,我们无法给您发送消息。为了防止联系不到获奖用户的现象发生,请投票最高获奖后及时联系我们。


往期回顾




近期热门文章Top10

↓ 点击标题即可查看 ↓

1. 谷歌量子计算突破登Nature封面,据说200秒顶超算10000年2. 昨天晚上被新闻刷屏了的区块链,它到底是个啥3. 秃了就是秃了,别想着会变强4. 你用了这么久的Type-C接口,其实是残废的?5. 70年浓缩成24小时,最后一小时燃爆!6. “史上最强朋友圈”合影——量子力学史的缩影7. 石英表 vs 机械表,你选择哪个?8. “我不能忍受诺贝尔奖的存在,它伤害了我。9. 用完的卷纸不要扔,用笔画两下,隔壁的小孩都... | 正经玩10. 二维码。还够用吗?

点此查看以往全部热门文章


    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存