【附中學(xué)子這樣過(guò)暑假】三根小木棍懸掛一瓶易拉罐——忻州師院附中初343班趙子儀2022年暑期實(shí)踐活動(dòng)小記

風(fēng)往北吹

可能大家都看過(guò)這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，使用3根火柴棍進(jìn)行組合，就能在桌子邊緣用1根火柴懸掛一瓶水。乍一看感覺(jué)是不是很神奇，甚至有人會(huì)覺(jué)得是假的，下面就讓我們簡(jiǎn)單實(shí)踐一下，看看為什么可以實(shí)現(xiàn)這樣看似神奇的操作。 實(shí)驗(yàn)材料： 1.三根小木棍 2.一個(gè)裝滿(mǎn)水的易拉罐 3.一根細(xì)繩 首先，將細(xì)繩從根部打結(jié)。 接著，桌子邊緣放置一根小木棍，一半懸在桌子外面，另一端用重物壓住。將打好結(jié)的細(xì)繩套在易拉罐的拉環(huán)上，并懸掛在小木棍中央，盡量貼近桌子邊緣。 然后，用一支小木棍橫著將細(xì)繩撐開(kāi)。 撐開(kāi)后的樣子 接著，將最后一根小木棍一頭支在下面橫拉的小木棍上。 另一頭頂在桌子上小木棍懸在桌外的邊緣部分。 三根小木棍相互支撐結(jié)構(gòu)如圖，接下來(lái)就是見(jiàn)證奇跡的時(shí)刻了。 把壓小木棍的重物拿開(kāi)后，1kg的易拉罐竟被小木棍穩(wěn)穩(wěn)挑住，是不是難以置信？！ 上視頻，大家再仔細(xì)看看，究竟是什么神奇的魔力讓小木棍能負(fù)重1kg，能不能找出答案？ 這是一個(gè)簡(jiǎn)單的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，下面讓我們畫(huà)圖進(jìn)行分析，圖片左側(cè)就是實(shí)驗(yàn)中的主視圖，右側(cè)則是側(cè)視圖。AB,CD,CE粗實(shí)線(xiàn)分別代表三根小木棍，其他細(xì)線(xiàn)則表示懸掛易拉罐的繩子。首先看左圖，AB木棍通過(guò)繩子牢牢“卡在里面”，在這里它收到兩側(cè)繩子的擠壓力，所以A,B兩點(diǎn)受到的摩擦力是很大的，在這里可以看做AB木棍“焊”在了上面，因此CD木棍則受到C點(diǎn)向下的力和D點(diǎn)向上的支撐力，于是形成了一個(gè)平衡。 所以可以發(fā)現(xiàn)：桌子的邊緣必須靠近ED這條線(xiàn)，也就是三根木棍、繩子和易拉罐組成的系統(tǒng)重心所在垂直線(xiàn)，理想狀態(tài)下這個(gè)系統(tǒng)重心就在這條線(xiàn)ED上，但是實(shí)際由于CE木棍與桌子的摩擦力以及系統(tǒng)的微小變形原因，整個(gè)系統(tǒng)的重心實(shí)際已經(jīng)偏離ED線(xiàn)，落在了桌子上，于是條件就成立了，易拉罐穩(wěn)穩(wěn)地懸掛在桌子邊緣。 科學(xué)的靈感，決不是坐等可以等來(lái)的。如果說(shuō)，科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)有什么偶然的機(jī)遇的話(huà)，那么這種“偶然的機(jī)遇”只能給那些學(xué)有素養(yǎng)的人，給那些善于獨(dú)立思考的人，給那些具有鍥而不舍的精神的人，而不會(huì)給懶漢。科學(xué)并不遙遠(yuǎn)，它存在于我們的生活之中。只要我們肯探索，善觀察，才有希望到達(dá)光輝的頂點(diǎn)。 學(xué)生：趙子儀班級(jí)：343班指導(dǎo)教師：王偉