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        火柴大力士

        2021-04-07 18:13:34魔力科學(xué)小實(shí)驗(yàn)
        天天愛(ài)科學(xué) 2021年4期
        關(guān)鍵詞:支撐力平衡力帶子

        魔力科學(xué)小實(shí)驗(yàn)

        一根火柴的力量有多大?

        只需輕輕一折便斷成兩截,這是毋庸置疑的答案!

        然而,同樣是一根火柴,如果將它和另外兩根火柴組成一定的結(jié)構(gòu),那么這根火柴所產(chǎn)生的力量便足以令人刮目相看——成功地吊起了三瓶礦泉水,而且一次成功,屢試不爽。

        你知道這是如何實(shí)現(xiàn)的嗎?

        帶子1根、火柴3根、礦泉水3瓶、棉線若干。

        1 用帶子系緊其中一瓶礦泉水,并將其懸掛在桌沿的一根火柴之上,用重物壓住火柴。

        2 用第二根火柴撐開(kāi)帶子,使帶子呈張緊狀態(tài)。

        3 用第三根火柴置于第二根火柴的中間位置,頂住第一根火柴的端頭位置。最后,輕輕移開(kāi)重物。

        此時(shí),如果移開(kāi)重物,懸吊的礦泉水瓶還能安然無(wú)恙嗎?

        輕輕地移除重物,奇跡出現(xiàn)了水瓶依舊穩(wěn)穩(wěn)地懸掛在桌沿的火柴上。增加礦泉水瓶的數(shù)量之后,水瓶不僅沒(méi)有掉落,而且整個(gè)懸掛結(jié)構(gòu)反而更加穩(wěn)定了。

        作用于物體上的所有力的集合稱為力系。物體在力系的作用下保持平衡狀態(tài)時(shí),此力系稱為平衡力系。

        撐開(kāi)的帶子給第二根火柴提供了足夠的擠壓力,保證了帶子與這根火柴之間的摩擦力,從而可以為第三根火柴提供穩(wěn)固的支撐點(diǎn)。此時(shí),第三根火柴為第一根火柴提供了支撐力,加上桌子給第一根火柴提供的支撐力,與水瓶受到的重力共同組成一個(gè)平衡力系,因此水瓶不會(huì)掉下去。

        平衡力系在生活中的應(yīng)用

        平衡力系常被應(yīng)用在建筑學(xué)上,特別是在工廠廠房的建設(shè)中。因?yàn)閺S房的結(jié)構(gòu)需要在承受自重、吊車(chē)、風(fēng)、積雪等荷載作用的同時(shí)保持堅(jiān)固不壞,所以整體結(jié)構(gòu)要分外結(jié)實(shí)、穩(wěn)定。

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