本次實驗活動聽起來超級簡單,但其實它比你想象的要復(fù)雜得多!
實驗條件及材料
一張A4紙
一卷便宜的衛(wèi)生紙(越薄越好)
活動步驟
(1)在你開始本次實驗活動之前,請先試著回答這個問題:你認(rèn)為你可以將一張紙對折多少次?
(2)將準(zhǔn)備好的A4紙對折。
(3)然后再對折1次,繼續(xù)對折,直到你不能再對折了。
(4)記錄下你把這張紙對折了多少次。這個數(shù)字比你預(yù)期的更多還是更少?
(5)找一個距離比較長的地方將衛(wèi)生紙卷全部打開——如果天氣很好的話,你可以在室外進(jìn)行實驗。
(6)盡可能多地將紙完全鋪開。
(7)把紙的一端帶回到另一端。
(8)把折好的紙拉直。
(g)現(xiàn)在,拿起折疊起來的紙的末端,把它拉到紙的開口一端。再把折疊好的紙拉直。
(10)繼續(xù)這樣對折,直到你不能再對折為止。
(11)你把它對折了多少次?比你預(yù)期的次數(shù)更多還是更少?
活動概述
當(dāng)你把紙對折時會發(fā)生兩件事,它們都意味著當(dāng)你折疊的次數(shù)越多,再次折疊就越困難。
每當(dāng)你把1張紙對折1次,它的面積就變成了一半。如果你一開始用的是1張A4紙,經(jīng)過四五次折疊后,它就會變得很小了。如果你能夠把它對折9次,那么它的面積大概只有1平方厘米!
你遇到的另一個問題是隨著折疊次數(shù)的增加,紙張會變得越來越厚。一張紙是非常薄的——標(biāo)準(zhǔn)的A4紙大約是0.1毫米厚。但每對折1次,紙的厚度就會翻倍。因此當(dāng)你將紙折疊2次后,它的厚度是單張紙的4倍,3次折疊后,它的厚度是單張紙的8倍。經(jīng)過9次折疊(如果你能折疊那么多次的話),它將是2g=512倍厚。如果1張紙的厚度是0.1毫米,那么折疊9次之后,它的厚度就超過了5厘米!
活動應(yīng)用
人們常說,把1張紙對折7次以上是不可能的。2002年的時候,有一位名叫布蘭妮·加利文(Britney Gallivan)的高中生證明了做7次以上的折疊是可能的。她用2個公式計算共需要多少紙進(jìn)行折疊:一種方法是沿著不同的方向折疊;另一種方法是沿著相同的方向折疊。通過她的公式計算得出的結(jié)論是——她需要一張寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過厚度的紙。
所以她試著用一張非常薄的金箔進(jìn)行實驗,金箔的厚度只有幾個原子那么厚。從邊長約10厘米的正方形開始,她成功地將金箔折疊了12次。當(dāng)她把答案交給老師時,老師說她得折疊一張紙,而不是金箔。為了將一張紙折疊12次,她不得不找一卷特制的衛(wèi)生紙,這卷衛(wèi)生紙長1.2千米。經(jīng)過7個小時的折疊后,她終于成功地將衛(wèi)生紙對折了12次。
(NiNi編譯)