社会|当正经玩小编接到爬山邀请 | 正经玩

小编最近收到了一个好友请求
刚看到时的心情只能用两个字形容
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作为学物理的小编
需要想个办法保证自己的安全
突然看到了桌上的吸管
顿时来了灵感
实验器材
所标杯、吸管、胶布、绳子、剪刀、扑克牌
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实验过程
首先把吸管剪成两端
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用胶布把两段吸管粘在纸牌上
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将线的两端分别从两段吸管中穿过
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将绳子挂起来
两只手交替地拉动两侧的绳子
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 纸牌就向上爬啦~
原理解说
这次的实(童)验(年)装(玩)置(具)可以说是小编的童年回忆了 。 装置中的纸牌之所以能随着绳子的拉动而一摇一晃地爬升 , 是因为绳子与吸管之间存在有摩擦力 。
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首先我们分析下装置的受力情况 , 如上图所示 , 由于两根小吸管呈“八”字结构 , 所以 , 当我们拉紧两端的绳子时 , 绳子会呈一定的夹角 , 这个夹角有两个作用 。 一方面 , 绳子上张力的合力会对吸管产生一个压力 , 进而产生阻止纸牌下滑的摩擦力 。 另一方面 , A、B两处的合力矩会使纸牌逆时针转动 , 而C、D两处的合力矩则会使纸牌顺时针转动 。
当我们把两侧的绳子同时拉紧时 , 两边绳子与吸管间的摩擦力可以抵消掉重力 , 同时 , 两边的力矩也会抵消掉 , 所以纸牌可以静止不动 。
 
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【社会|当正经玩小编接到爬山邀请 | 正经玩】拉动右侧的绳子
当我们用力拉右侧的绳子时 , 受右侧绳子的张力影响 , 纸牌会发生转动 , 形成如上图所示的情形 。 可以看出 , 这时右侧绳子的夹角变大了 , 张力的合力减小 。 而左侧绳子的夹角变小了 , 张力的合力减小 。
这就意味着 , 右侧绳子与吸管之间的摩擦力会变小 , 而左侧绳子与吸管的摩擦力会变大 。 这样一来 , 左侧的吸管无法滑动 , 而右侧的吸管则可以随意滑动 。 所以纸牌会绕着左侧吸管逆时针转动 , 从而使右侧吸管转到一个更高的位置 。
 
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拉动左侧的绳子
当我们用力拉左侧的绳子时 , 对称的 , 左侧的吸管会因为转动而到达比之前高的位置 。 这样一来 , 当我们交替拉动两侧的绳子时 , 纸牌就会一步一步地往上爬了 。
 
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这里还有个拓展的问题 , 如果我们把这个“八”字倒过来 , 还是交替拉动两侧的绳子 , 纸牌还会上升吗?
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分析完装置的原理 , 小编自信满满地带着这个装置前去爬山 , 为了以防万一 , 小编还请张老师在山下帮忙拉动绳子 。 随着两侧绳子的一放一收 , 小编离山顶越来越近 , 就当小编快要到达山顶之际 , 猛地一抬头 , 竟看到了一个熟悉的面孔——张老师?


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