他竟然敢直接用兩本書替代部分繩子,挑戰蹦極!
物理定律看似抽象難懂,一旦應用於現實世界卻妙趣橫生。
探險家陶德這次要在驚險的實驗中展現摩擦力和能量守恆定律!
快跟科教授一起去大開眼界!
紙的「大力士」
摩擦力是指兩個物體相互接觸時阻礙物體相對運動的力,無論何時只要兩個物體相接觸,就有摩擦力產生。
摩擦力就像膠水,將我們和周圍的一切都粘在一起。沒有摩擦力,我們將無法行走,車輪將滑出路面,一切都會從我們的指縫間滑落。為了見證摩擦力的強大,探險家陶德決定用兩本書頁交叉疊放的書本,連接蹦極繩索,助他完成足有五十米落差的蹦極挑戰。
從物理學理論上來講,如果兩本書有幾百頁都交叉疊放,產生的靜摩擦力能吊起一輛坦克。
如果書有幾千頁的話,甚至可以吊起整個銀河系。在真人實驗當天,天氣陰晴不定,導致空氣濕度變大。一旦電話簿被打濕,摩擦力會減小不說,變軟的紙張更易被撕破,這樣會直接導致陶德以100千米的時速撞向水面,產生的破壞力好比汽車高速撞向水泥牆,非死即傷。
天放晴後陶德開始了他的實驗。安全鎖扣安裝完畢後,陶德縱身一躍。靜摩擦力起作用了,交叉疊放的書本紋絲未動,沒有任何破損的痕迹,陶德安全完成了這次冒險。
科教授小提示
書頁雖然摸起來光滑,但如果從微觀角度來看,就會發現書頁上有山巒一樣的起伏。如果把兩頁紙貼合到一起,這些「山峰」就會相互咬合,產生靜摩擦力。
一噸重的大鋼球沖向人臉......
能量守恆的定義是能量既不會憑空產生也不會憑空消失,只能在物體間傳遞或轉換。一旦能量產生轉換,動能就會減少。
為了直觀展現這個理論,陶德決定找一個一噸重的破壞球,把它拉到自己腦袋的位置,然後鬆開破壞球,破壞球盪出去後再盪回來,只要不給鋼球施加額外的力,破壞球雖然會接近他,但由於失去了部分動能,所以無法到達砸傷他腦袋的高度。
然而要想讓一噸重的大球不傷到自己,陶德不但要保證球零速度下落,而且不能施加一點外力,就連有風吹過都不可以。因為任何額外的能量都會導致球擺回時超過起點,傷到陶德。
在正式實驗當天,陶德要直面破壞球帶來的恐懼,一旦被這個一噸重的球砸到後果將不堪設想。
實驗中,能量守恆定律發揮了作用,球沒有到達危險的高度,有驚無險。
科教授小提示
如果破壞球在做鐘擺運動的過程中沒有發生額外的能量轉移,那麼它每次擺動的高度都會下降。這是因為球的一部分動能轉移給被它推開的空氣分子。根據能量守恆定律,鋼球的動能必然會因此而消耗,擺動高度逐漸下降。
最後科教授要再次嚴肅提醒:以上都是專業實驗,必須由專業人士使用專業裝備進行,切勿模仿!
《物理也瘋狂(2)》
播出時間:6月3日 22:44
監製 / 閆東 主編 /劉銘 黃麗君
編輯 / 張蘭 吳冰 楊瑩 張羽(實習)
※漢代流行坐牛車,真牛
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