2025年高考有趣的物理實(shí)驗(yàn)
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-12-12 17:33:04
有趣的物理實(shí)驗(yàn)
游戲一你能把兩個(gè)拳頭放在一起而保持不動(dòng)嗎?
用這個(gè)游戲可以和力氣比你大的人開個(gè)小小的玩笑。方法簡單極了,請(qǐng)你的對(duì)手把兩臂向前伸直,兩手握拳,一個(gè)拳頭放在另一個(gè)上面。你的任務(wù)就是把兩個(gè)疊在一起的拳頭分開,要是分不開,對(duì)手就贏了。
你也許以為對(duì)方力氣大,很難分開。其實(shí),這簡單得如同兒戲,你只需用兩個(gè)指頭迅速地把對(duì)方的手背往兩邊一撥,拳頭就輕而易舉地分開了。(如果這個(gè)辦法不靈,檢查一下對(duì)方是否在搗鬼,比如用上面的拳頭握住下面拳頭的大拇指。)
這個(gè)游戲妙就妙在對(duì)方越是使勁把拳頭并在一起,你就越容易把它們分開,所以別忘了叫對(duì)手使勁。
為了使雙拳保持并在一起的位置,對(duì)方必須在上下方向用力,幾乎沒有往左右兩邊用力,而你的進(jìn)攻正是從左右兩邊發(fā)起的。你手指的作用力與對(duì)手的力來自不同的方向,所以你的手指用力雖然不大,卻能發(fā)揮明顯的作用。
游戲二你能折斷一根火柴嗎?
取一根火柴棍放在中指第一個(gè)關(guān)節(jié)的背上,用食指和無名指向下壓的力和中指向上抬的力,你能把火柴折斷嗎?折不斷?再換個(gè)姿勢(shì)試試看:用中指往下壓,食指和無名指往上抬,還是折不斷嗎?(注
意:這個(gè)游戲一般適用于少年朋友玩,玩的時(shí)候不能讓拇指和小指來幫忙,也不能把手放在桌子上使勁,否則就算犯規(guī)。)
這樣做,為什么連一根小小的火柴棍也折不斷呢?這是因?yàn),從力學(xué)的角度來說,你的手指并未處于有利地位。我們知道,杠桿是一種有用的簡單機(jī)械,用得適當(dāng),可以省力。手指頭也可以當(dāng)作杠桿來用。杠桿是一個(gè)能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的桿。桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),固定點(diǎn)叫支點(diǎn),加力的一點(diǎn)叫力點(diǎn),克服阻力的一點(diǎn)叫重點(diǎn)。支點(diǎn)到力點(diǎn)間的距離叫力臂(也叫動(dòng)力臂),支點(diǎn)到重點(diǎn)間的距離叫重臂(也叫阻力臂)。改變?nèi)c(diǎn)的兩段距離的比率,可以改變力的大小。支點(diǎn)在中間的杠桿如天平、剪刀,重點(diǎn)在中間的杠桿如鍘刀,力點(diǎn)在中間的杠桿如鑷子。重臂比力臂短的時(shí)候,我們覺得比較省力,這就是為什么我們可以用撬杠輕而易舉地拔起釘進(jìn)木頭的釘子的緣故。當(dāng)阻力臂比較長的時(shí)候,我們就覺得拔起釘子很費(fèi)力。
按上面的方法折斷火柴棍,支點(diǎn)就在手指關(guān)節(jié)與手掌的連接處。當(dāng)你在這么遠(yuǎn)的距離施加力的時(shí)候,手指的力氣太小,還不足以折斷火柴。但是如果你把火柴移到*近手掌的指關(guān)節(jié),你會(huì)發(fā)現(xiàn)火柴很容易就被折斷了,因?yàn)檫@時(shí)候手指頭構(gòu)成的這個(gè)杠桿已經(jīng)有足夠的力了。
游戲三三人抵擋不過一人。
這是一個(gè)四人游戲。找一根長棍或竹竿,再用紙做一個(gè)靶子放在地上。三人握住棍子,把棍子豎著舉起,一端對(duì)準(zhǔn)紙靶子,保持50厘米的距離。另一個(gè)人趴在地上,手掌對(duì)著棍子的下方。現(xiàn)在各就各位:手握棍子的三個(gè)人齊心協(xié)力直搗靶心;趴在地上的那個(gè)人在其他三人使勁時(shí),把棍子輕輕往旁邊推。最后誰贏了呢?是握棍子的那三個(gè)人嗎?不是。他們?nèi)齻(gè)人不管怎么使勁,也抵不過趴在地上的那個(gè)人,勁用得再大也無法使棍子頭碰到靶子,不信你試試。
這個(gè)游戲說明不同方向的力各自起著不同的作用。把棍子往旁邊推的力和把棍子往下?lián)v的力是相互獨(dú)立的。趴在地上的人用的力的方向與其他三個(gè)人用的力的方向并非相反,也不在同一條直線上,所以他只要輕輕地一推就能使棍子遠(yuǎn)離目標(biāo)。而其他三人使多大的勁,也無法達(dá)到目標(biāo)。
游戲四你能把對(duì)手推得往后退嗎?
雙手拿一根棍子,手臂伸直,握棍的手臂與肩膀一樣寬。另一個(gè)人握住棍子的中部,均勻地用力向前推你,他能把你向后推倒嗎?
要想叫對(duì)手無法把你推得向后退一步,關(guān)鍵是你要改變對(duì)手用力的方向。做到這一點(diǎn)你得使胳膊肘子向外,略微向上用點(diǎn)力來抵消對(duì)手的力。對(duì)手所用的力本來想把你往后推,現(xiàn)在卻作用到你的手臂上而朝上了,因此無法把你推得向后退。
注意:這個(gè)游戲要想取勝你得掌握好時(shí)機(jī),要事先練習(xí)練習(xí),使你的動(dòng)作恰到好處。
下面還有一則類似的游戲。
游戲五你能把對(duì)手推倒嗎?
雙手平拿一根棍子,拇指朝上,手握棍子中間,當(dāng)中留出33厘米左右的距離。另一個(gè)人握住棍子的兩頭,看他能把你推倒嗎?
當(dāng)對(duì)手的雙手向前用力時(shí),你就把棍子向上抬,這樣就使推力偏移了方向,對(duì)手也就不可能把你推倒。手握棍子的當(dāng)中或兩頭都可以,掌握這個(gè)訣竅你準(zhǔn)贏。
游戲六你能把一層薄紙捅穿嗎?
取一張面巾紙(薄而軟的餐巾紙、衛(wèi)生紙也可以),一個(gè)硬紙做的圓筒(如裝羽毛球或蠟紙的圓紙筒),一根橡皮筋,一根棍子,再找一些沙子(用鹽代替也可以)。用面巾紙包住圓紙筒的一頭,用橡皮筋把紙固定。往圓筒中倒入8厘米左右高的沙子,F(xiàn)在一切準(zhǔn)備好了,一手握?qǐng)A紙筒,另一手握住棍子,把棍子插入裝沙子的圓筒里,然后使勁,你能把封在另一頭的面巾紙弄破嗎?
面巾紙那么薄,用棍子往沙子里使勁捅時(shí),還能不把薄紙弄破嗎?實(shí)際上你是弄不破的。這是因?yàn)槟阌迷诠髯由系牧]有全部傳到面巾紙上去。由于沙粒之間有許許多多微小的空隙,當(dāng)你把棍子往沙里捅時(shí),沙粒彼此相互碰撞,把力傳到了其他方向。沙子受到了一部分作用力,并把剩余部分的力分散開來了,這樣力就被分散到整個(gè)圓筒的各個(gè)表面,只有很小很小一部分力到達(dá)面巾紙上。因此你使多大的勁,也無法用棍子把薄紙弄穿。
多少世紀(jì)以來,戰(zhàn)場(chǎng)上人們一直用沙袋來阻擋高速飛來的槍彈,就是巧妙地運(yùn)用了這條自然規(guī)律。
游戲七你能把一張紙撕成三片嗎?
把一張紙折成三等分,打開后沿折縫剪開或撕開,但不要完全剪斷,留出3.3厘米左右的地方連在一起。雙手各拿住這張紙的上方相連處的一端,你能一次把這張紙撕成三片嗎?
你的力氣再大也無法做到這一點(diǎn)。這是因?yàn)榧埡推渌牧弦粯,都是在最薄弱的地方受力,紙上的兩個(gè)剪口就是受力點(diǎn)。雖然兩個(gè)剪口看來似乎完全一樣,但實(shí)際上是不可能剪得完全一樣的。當(dāng)你把紙向兩邊拉時(shí),兩個(gè)剪口中較為薄弱的那個(gè)剪口首先受力開裂了,使得這一處地方更為薄弱,再加一點(diǎn)力都會(huì)直接用到這一點(diǎn)上,直到剪口完全斷開。所以一次把一張紙撕成三片是不可能的。
游戲八你能在紙手帕上撕出兩個(gè)相互垂直的口子嗎?
取一張紙手帕,如果從上到下先撕出一個(gè)成直線的口子,你能再從左到右撕出一個(gè)與剛才的直線垂直的另一個(gè)口子嗎?
紙手帕是在金屬網(wǎng)上制成的,形成了紙手帕上朝一個(gè)方向的紋路,而另外的方向上則沒有這種連續(xù)的平行紋路。
我們知道,力總是作用在最薄弱的地方,紙手帕上的平行紋路比另外的地方薄一些,所以當(dāng)你順著紙的紋路撕紙的時(shí)候,紙就沿著金屬網(wǎng)形成的紋路裂開,成一條直線;相反,當(dāng)你不順著紋路撕,哪里是薄弱點(diǎn),紙就在哪里裂開,這樣就形成了一個(gè)不規(guī)則的裂口,所以無論如何也撕不出與剛才那條直線相垂直的裂口。
游戲九兩個(gè)人抬著你胳膊肘子,能把你抬起來嗎?
如果你使身體站直,雙手各握同一側(cè)的肩膀,把胳膊肘子盡量放平。由兩個(gè)力氣大的人,一邊站一個(gè),托著你的胳膊肘子,看他們能不能把你抬起來。
你胳膊肘子的角度是這個(gè)游戲成敗的關(guān)鍵。如果胳膊肘子遠(yuǎn)離人體重心,是不可能把人抬起來的。如把胳膊收回到身體兩側(cè),就很容易地把人抬起來。
放在身體前方的胳膊肘子離身體的重心越遠(yuǎn),克服體重的阻力所需要的力就越大。你會(huì)驚異地發(fā)現(xiàn),就是這么短短的一點(diǎn)距離,它會(huì)使兩個(gè)大力士無能為力,好象你使了孫悟空的“定身術(shù)”似的。
游戲十這只氣球會(huì)爆炸嗎?
把一只氣球吹足氣,系緊口子。再用一塊透明膠布(橡皮膏也可)貼在氣球上,拿一根針從貼著透明膠布的地方把氣球扎破,你想想看:氣球會(huì)不會(huì)“啪”的一聲爆炸掉?
你也許認(rèn)為氣球要爆炸了吧!其實(shí),氣球不會(huì)“啪”的一聲炸掉。在一般情況下,用針扎破氣球,氣球肯定會(huì)爆炸;現(xiàn)在的情況不同,你會(huì)看到氣從針孔處徐徐冒出來,氣球卻象消了氣的車胎一樣慢慢地癟下去。是什么道理呢?原來氣球扎破時(shí),溢出的空氣造成一股壓力,橡皮和膠布對(duì)這種壓力的反應(yīng)各不相同。當(dāng)壓縮空氣從氣球扎破的地方?jīng)_出時(shí),橡膠脆而薄,氣球皮一下就被撐破了,同時(shí)發(fā)出很大的破裂聲。透明膠帶比較堅(jiān)固,它可以抵住壓縮空氣沖出造成的壓力,所以氣球不會(huì)“啪”的一聲爆炸。
這個(gè)游戲如作為一個(gè)晚會(huì)節(jié)目,是一定會(huì)受大家歡迎的。此外人們已經(jīng)把它運(yùn)用到生產(chǎn)中去了,防爆車胎就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。
游戲十一你能把混在生雞蛋里的熟雞蛋挑出來嗎?
一枚煮熟的雞蛋和一籃生雞蛋混在一起了,不打破蛋殼,你能把這枚熟雞蛋挑出來嗎?
只要把雞蛋轉(zhuǎn)一下就能分出生熟了。煮熟的蛋是固體,轉(zhuǎn)起來容易些。生蛋里面是液體,把生蛋轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),蛋殼中的液體轉(zhuǎn)得不如蛋殼快,在蛋殼內(nèi)壁和蛋清表面之間形成一個(gè)阻力,這個(gè)阻力使生蛋旋轉(zhuǎn)速度很快變慢而停下來。
游戲十二你能在水泥地上打破一只燈泡嗎?
人站在水泥地面上,手拿一只燒斷燈絲的舊燈泡,把燈泡的金屬部分朝下,然后松手,你想這只燈泡準(zhǔn)摔爛了,是嗎?
錯(cuò)了,燈泡安然無恙,并沒有摔破。這是因?yàn)闊襞萋湎聲r(shí)所受的沖擊力直接作用在燈泡的金屬部分,而在這種情況下金屬部分是不會(huì)破的。金屬燈頭保護(hù)了燈泡的玻璃部分。雖然燈頭落地時(shí)燈泡會(huì)略微跳動(dòng)一下,但這小小的力是不能把燈泡打破的。
注意:為安全起見,請(qǐng)不要把燈泡往地上摜。因?yàn)檫@樣做會(huì)使燈泡的其他部分著地,摔碎燈泡。
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