文 佚 名
自制牛頓搖籃
文 佚 名
牛頓搖籃又名牛頓擺,是由若干個懸掛在框架上的小球組成,小球之間沒有縫隙,剛好接觸。由于牛頓搖籃演示的各種碰撞現(xiàn)象都源于牛頓力學(xué)的基本原理(動量守恒、動能定理等),且小球碰撞后擺動的樣子很像嬰兒的搖籃,所以這個實驗道具被稱為“牛頓搖籃”。
實驗器材:一個鞋盒,五個有穿孔的玻璃球或鋼球,兩支鉛筆,線和火柴梗若干。
實驗過程:1.剪五根30cm長的線,每根線中間縛上一小段火柴梗。把線的兩頭同時穿過玻璃球的孔,使玻璃球緊靠火柴梗,并把兩根線在玻璃球上打個結(jié),這樣,就把玻璃球固定在火柴梗和線結(jié)之間。
2.把五個球的兩根線分別系在兩支鉛筆上,使每支鉛筆上的五根線互相平行,球與球之間剛好互相接觸。為了使線固定在同一位置上,在鉛筆系線的地方用小刀刻一個小缺口,把線系在缺口中間。
牛頓搖籃實驗器具
3.把鞋盒切成兩半,在兩邊相同位置各剪兩個缺口,兩個缺口相距10cm,把兩支鉛筆架在鞋盒的缺口上,一個“牛頓搖籃”就制作完成了。
實驗現(xiàn)象:把任意一邊的第一個球向外拉起,然后放手讓它自由擺回,就能看到一個奇怪的現(xiàn)象:當(dāng)這個球撞擊到和它相鄰的那個球時,它自身一動不動,而另一邊的第一個球卻彈了出去。當(dāng)那個球擺回時,這邊的第一個球又彈出去。于是,這排球的兩個邊球來回輪流彈起來,直到擺動幅度越來越小后停止。
實驗原理:在這個裝置中,中間的三個球始終不動,好像沒起作用,其實它們在傳遞力。第一個球擺回來產(chǎn)生的力,通過它們一個一個往邊上傳,由于最邊上的球是自由的,所以就彈了出去。彈球、克郎棋等許多游戲都是利用這個原理。
把兩邊的邊球同時拉起來,放手后會發(fā)生怎樣的情形?把一邊的兩個球同時拉起來,讓它們擺回去,又是怎樣的情形呢?愛思考的同學(xué)可以自己試試看。
神奇的分身術(shù)
實驗器材:一張撲克牌,一根針。
實驗過程:用針在撲克牌上扎兩個相距不超過3mm的針孔,然后把針放在撲克牌的背后約2.5cm的地方,用單眼透過雙孔觀察,看到的不是一根針,而是兩根。若在兩孔的附近再扎第三個孔,當(dāng)透過這些孔觀察時就能看到三根針。扎的孔越多,看到的針越多。
實驗原理:由于光的直線傳播,針上的光透過不同的小孔時在人的視網(wǎng)膜上形成了各不相同的物像,因而出現(xiàn)了神奇的分身術(shù)現(xiàn)象。