当正经玩小编接到爬山邀请 | 正经玩
小编最近收到了一个好友请求
刚看到时的心情只能用两个字形容
作为学物理的小编
需要想个办法保证自己的安全
突然看到了桌上的吸管
顿时来了灵感
实验器材
所标杯、吸管、胶布、绳子、剪刀、扑克牌
首先把吸管剪成两端
用胶布把两段吸管粘在纸牌上
将线的两端分别从两段吸管中穿过
将绳子挂起来
两只手交替地拉动两侧的绳子
纸牌就向上爬啦~
原理解说
这次的实(童)验(年)装(玩)置(具)可以说是小编的童年回忆了。装置中的纸牌之所以能随着绳子的拉动而一摇一晃地爬升,是因为绳子与吸管之间存在有摩擦力。
首先我们分析下装置的受力情况,如上图所示,由于两根小吸管呈“八”字结构,所以,当我们拉紧两端的绳子时,绳子会呈一定的夹角,这个夹角有两个作用。一方面,绳子上张力的合力会对吸管产生一个压力,进而产生阻止纸牌下滑的摩擦力。另一方面,A、B两处的合力矩会使纸牌逆时针转动,而C、D两处的合力矩则会使纸牌顺时针转动。
当我们把两侧的绳子同时拉紧时,两边绳子与吸管间的摩擦力可以抵消掉重力,同时,两边的力矩也会抵消掉,所以纸牌可以静止不动。
拉动右侧的绳子
当我们用力拉右侧的绳子时,受右侧绳子的张力影响,纸牌会发生转动,形成如上图所示的情形。可以看出,这时右侧绳子的夹角变大了,张力的合力减小。而左侧绳子的夹角变小了,张力的合力减小。
这就意味着,右侧绳子与吸管之间的摩擦力会变小,而左侧绳子与吸管的摩擦力会变大。这样一来,左侧的吸管无法滑动,而右侧的吸管则可以随意滑动。所以纸牌会绕着左侧吸管逆时针转动,从而使右侧吸管转到一个更高的位置。
拉动左侧的绳子
当我们用力拉左侧的绳子时,对称的,左侧的吸管会因为转动而到达比之前高的位置。这样一来,当我们交替拉动两侧的绳子时,纸牌就会一步一步地往上爬了。
这里还有个拓展的问题,如果我们把这个“八”字倒过来,还是交替拉动两侧的绳子,纸牌还会上升吗?
分析完装置的原理,小编自信满满地带着这个装置前去爬山,为了以防万一,小编还请张老师在山下帮忙拉动绳子。随着两侧绳子的一放一收,小编离山顶越来越近,就当小编快要到达山顶之际,猛地一抬头,竟看到了一个熟悉的面孔——张老师?
只见张老师嘴角微扬,眉梢一挑,掏出早已准备好的剪刀,就听得咔嚓一声。欲知小编生死如何,且听下回分解。
投票时间于7月15日零点截止
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
编辑:xx
近期热门文章Top10
2. 吃完就扔的「薯片筒」,被中国医生拿来发了篇医学顶刊论文
5. 不需要充电就能用几十年的电池竟源自 200 年前的一个发现?
8. Nature:光解水催化剂效率接近 100%!马斯克移民火星的能源和氧气这下有了
10. 为什么超市卖的鸡蛋上没有屎