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你和四驱兄弟只差一根橡皮筋 | 正经玩

Shiny & Tom 中科院物理所 2020-09-10

正经玩每周六会推送一个好玩的科学实验,希望能给您带来乐趣,知识与陪伴。向我们分享你的实验视频,还有机会领取小礼品哦!

看过动漫《四驱兄弟》的同学

应该都对下面一幕记忆深刻

冲啊!旋风冲锋龙卷风~

为什么小豪的旋风冲锋
能突然获得如此巨大的动能

一跃而起呢?


小编通过科学分析
提出下面大胆的假设
它可能内置了一根橡皮筋
不信我做给你看~



实验器材



所标杯、吸管、竹签、纸板、胶带、铜丝、橡皮筋、瓶盖、美工刀、热熔胶枪


实验过程



首先制作一个简单的小车
大家发挥创造力就可以了

但注意纸板要露出后轮轴中间部分

谁不想拥有一辆四驱车呢


在后轮轴的中间粘上一小截木棍


将橡皮筋一端缠在木棍上


将橡皮筋的另一端固定在纸板上


成品展示如下


在表演前我们要“上发条”


在纸板上加一些重物防止打滑

释放~

让我来康康是谁没有投稿

原理解说





这次实验装置的核心是橡皮筋儿,橡皮筋儿就像是一个发条,持续输出一个力矩到后轮上。发条在使用时是这样的:外界先对发条做功,这部分功会转化为发条的弹性势能,被储存起来。当发条释放后,弹性势能会以弹力做功的方式对外输出。由于这种持续输出能力,所以发条被用到钟表以及一些小玩具中。


实验中还有一个很有趣的现象,如果我们将所标杯拿起,小车会因为后轮打滑而无法快速地向前行走。具体的原因需要对整个系统进行受力分析。如下图,对小车整体而言,驱动其前进的动力来源于桌面与后轮之间的摩擦力f1。而对后轮而言,除了桌面给它的摩擦力,它还受到橡皮筋儿的拉力T1,这两个力的合力矩会使后轮快速转动,当没有所标杯时,桌面对后轮的摩擦力较小,摩擦力驱动小车前进的速度Vc会小于后轮转动时车轮最外侧的线速度V1,这时车轮无法做纯滚动运动,因此会发生打滑。


前几天下雪,路面很多积雪还没有融化,在上面行走非常容易滑倒。小编为此十分苦恼。但是,当小编看到放上所标杯后的小车再也不打滑时,突然若有所悟,随即打了一个电话:“喂,来两份炸鸡排,再加一杯可乐,要那个中杯~”

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NO.186  无穷远到底有多远?一招带你「窥视无穷」| 正经玩

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02-仓鼠吱吱的实验分享如下:

03-夏目漱石的实验分享如下:

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05-中二所永不翻车的实验分享如下:

06-oo爱科研的实验分享如下:

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票数前 两名 将获得 大师扑克 一份
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