文章选自公众号中科院物理所
喜欢看武侠片的朋友们
肯定对下面这个动作十分熟悉
超级帅气的鲤鱼打挺
学会了这招
妈妈再也不用担心我起不来床啦~
练得神功之前
让我们先来分析分析动作要领
实验器材
所标杯、纸板、皮筋、剪刀
实验过程
先剪下一块矩形的纸板
将剪下的纸板对折
然后在对折的两边
各剪两个卡口
在卡口处绑上皮筋
整个装置就完成了
使用时先固定住一边
用力拉开皮筋
然后释放~
原理解说
本次的小实验原理比较简单。但是小编查了半天,没查到这个小玩具叫啥,所以暂且命名为“跳跳卡”。
从能量的角度上讲,当我们的手释放时,橡皮筋会迅速收缩,此时,橡皮筋会对两片纸板做功,将弹性势能转化成纸板的动能。这里值得注意的是,纸板的动能有两部分,一部分是纸板质心的平动动能,另一部分是纸板绕质心转动的动能。
由此我们可以知道,为了让“跳跳卡”跳的更高,更远,可以用更紧的(劲度系数大的)橡皮筋,最简单的做法就是将橡皮筋对折几次(小编试了下,只能用两个字形容:“芜湖~,起飞!”)。也可以将纸板做的稍稍长一点,这样橡皮筋所储存的能量会更多。
以上是从能量的角度进行理解,我们还可以从动力学的角度分析“跳跳卡”起跳的原因。设想一个理想的,绝对对称的情况。两片纸板在释放加速后的速度始终是对称的。此时,如果纸板间的铰连点A是静止的。那么,由于纸板相对铰连点A做圆周运动,所以需要有足够的向心力来维持这一运动。
但是从实验的过程可以体会到,纸板的速度非常快,重力的分量无法提供足够的向心力,因此,当纸板的速度增加到一定程度时,纸板就会做离心运动。由于对称性,合成的运动效果就是整体向上起跳。
示意图
实际中,由于不能做到完全对称,所以释放后,会使“跳跳卡”具有水平方向的动量。这样一来,“跳跳卡”就会做抛物线运动。
看着这身法灵活的“跳跳卡”,小编想起了一位朋友,他非常喜欢用“鲤鱼打挺”的方式起床,但是总是失败。
一想到他看到这期正经玩后,必定能有所联想,小编欣慰地笑了。
“起床,往往就是这么简单“。
——来自一位资深起床困难户
上期回顾
NO.203 如何 *** “硬盒”游戏机? | 正经玩
01.NewtonAA的实验分享如下:
02.Sunmoon的实验分享如下:
03.呆头鹅的实验分享如下:
04.冠豸杨生亦英明的实验分享如下:
05.栾博文的实验分享如下:
06.苏小轼的实验分享如下:
07.Mai的实验分享如下:
08.时光少年的实验分享如下:
09.王的实验分享如下:
10.星空薰衣草的实验分享如下:
11.元哥的实验分享如下:
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