10个让孩子尖叫的物理力学实验，收藏！

慕丨木槿 · 发表于 2020-6-16 09:02:38

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-01 穿透土豆的吸管-

这个实验借助了空气的力量，通过空气的作用力将土豆扎穿。我们将吸管的一端用手指堵住，吸管内空气的唯一出口就是扎入土豆的那一端，吸管内空气体积在插入土豆的那一瞬间变小，对周围的压强将增大。

但这个力不足以大到可以推开手指和吸管壁，只能从相对比较薄弱的土豆中冲出去，所以我们就能够用吸管将土豆穿透。

-02平衡鸟-

平衡鸟之所以会平衡，是因为添加回形针后，重心由鸟身体中部前移到鸟嘴巴，也就是说整只鸟实际的重心在嘴尖这点的下方。

把鸟嘴巴放在手上，就像一个篮子挂在手指上一样，鸟就能够稳稳的被托住。

平衡木运动员，能在平衡木上完美展现各种高难度的体操动作，也是因为运动员能很好掌控自己的重心，所以能够达到平衡状态。

-03 奔跑的铁环-

在本实验中，我们拉长橡皮筋然后松开下面，由于弹性橡皮筋向上收缩恢复原状，铁环与皮筋之间有静摩擦力，会随着皮筋一起上升。

而我们用手遮挡住逐渐变短的皮筋，从视觉看上去好像是铁环在自己上升。

-04 智取纸币-

将纸币用手指快速敲打下来，是运用了惯性的原理。惯性是物体的一种固有属性，是会让物体保持静止或者迅速直线运动的状态，抵抗运动状态被改变的性质。

在快速抽取时，当纸币移动的加速度大于摩擦力能提供的最大加速度时，硬币和瓶子的移动速度相对落后，重力加上惯性，因此就不会移动。

-05 轨道怪坡-

我们生活中的每个物体都会受到地球引力的作用，这个力就是重力。由于重力的作用，物体的重心都有向下运动（落下或滚下）的趋势，让它的重心不断降低。

而本实验中，当两个操纵杆平行的时候，小球重心与两木杆平行，所以小球由木杆高处往低处滚动。

当木杆较高处慢慢分开时，小球在木杆开口最大地方，重心比木杆最低处更低。所以小球趋向于向木杆开口更大、重心更低的方向滚动，形成“怪坡”现象。

-06 悬空硬币桥-

本次实验，运用了一个基本力学原理：力矩。力矩在物理学里是指作用力使物体绕着支点转动的趋向。

硬币受到向下的重力以及下一层硬币的托举力，而且下一层硬币最右侧边缘成为该硬币的支点。当未悬空部分的硬币力矩小于悬空部分的力矩时，硬币就会掉下来。

当在该枚硬币上面继续叠放一枚硬币后，增大了未悬空部分的力矩，使得这枚硬币不会掉落。

以此类推，如果将整个U型结构看成一个整体，悬空部位的硬币的力矩小于未悬空部位的力矩，所以整个U型结构能有一部分可以悬空而不掉落。

-07 纸币妙扣回形针-

当轻轻拉动纸币两端回形针会滑到一起，但是这个时候回形针还在纸币上。如果再用力一拉，回形针会克服它夹紧的力。

由于是突然别在一起，回形针的弹力就把3个回形针弹出去，它们就能串在一起了。

生活中你把钥匙放入钥匙扣时，也会遇到这种情况，会有咔嚓一下的弹力。

-08 迟钝的硬币-

这个实验要归功于牛顿第一定律。牛顿说过，运动中的物体习惯保持运动状态，静止的物体习惯保持静止状态——除非有外力施加在它们身上。因此硬币想做的事情就是“赖着不走”。在这个实验中卡牌受力瞬间被移开后，硬币失去了承载物，而此时硬币几乎不受力，在惯性作用下“赖在原地”，后在重力作用下掉落杯中。

-09 投石器-

当我们压住初级版投石器的筷子时，力被存储到了弯曲的杆子中间，当我们松开手，杆子恢复成直线所产生的力，就会把物体投射出去。

当我们压住升级版投石器的筷子时，皮筋发生变形，变形储存了能量，这种能量使得皮筋有恢复成原来状态的趋势，这种能量称之为弹性势能。当我们松开手，皮筋释放弹性，所产生的力使得物体被投射出去。

-10 马德堡半球-

刚开始我们将两个半球紧密合拢，无须用力就会分开，这是因为球内球外都有大气压力的作用，它们之间的作用相互抵消，平衡了。后来我们用针筒把球中的空气抽出，球内空气压强减小，球外的大气紧紧地压住这两个半球，所以我们很难拉开它们。