【摘要】:喝水用的纸杯大家都很熟悉,装上水的纸杯拿在手上很容易变形,当不用了的时候人们都习惯用手轻轻一捏,纸杯就瘪了,然后扔进垃圾桶。实验者用两手撑到桌子或其他的肩膀,将一只脚慢慢地踩在纸杯上,并尽量保证脚上的力平均分配到两个纸杯上。再慢慢将另一只脚提起放到另外的两个纸杯上。这个实验中器材的携带和实验的操作都比较方便,而且成功率极高,所以可用在初、高中衔接或高一第一节绪言课上演示。
引入背景:
喝水用的纸杯大家都很熟悉,装上水的纸杯拿在手上很容易变形,当不用了的时候人们都习惯用手轻轻一捏,纸杯就瘪了,然后扔进垃圾桶。然而,纸杯真的就这么柔软不经压吗?
实验器材:
四个质量稍好一点的新纸杯。
实验步骤:
(1)将四只纸杯开口朝下放在平整的水平地面上(最好在地面上再铺上一张纸),并分成两排,每排中的两只杯子一前一后,但两只杯子间的距离要小于脚板长度(如图16所示)。(2)实验者用两手撑到桌子或其他的肩膀,将一只脚慢慢地踩在纸杯上,并尽量保证脚上的力平均分配到两个纸杯上。(3)再慢慢将另一只脚提起放到另外的两个纸杯上。(4)调整好重心位置,使人的压力尽量平均分配到两只脚上。(5)放开撑桌子或肩膀的手,慢慢将身体打直,如图17所示。
图16
图17
实验现象:
四只纸杯居然能将一个成年人稳稳地托住而不塌陷。
原理剖析:
由于纸杯的形状做成了圆台形,因此能将杯底受到的压力沿杯壁分散到四周,且因杯壁与竖直方向的夹角较小,所以四周的分力也就不会很大,这样,几个纸杯完全能够承受一个成年人的压力(等于成年人的体重)。
说明:
此实验的原理跟上面鸡蛋的原理类似。这个实验中器材的携带和实验的操作都比较方便,而且成功率极高,所以可用在初、高中衔接或高一第一节绪言课上演示。
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