3个亲子趣玩科学实验,给家长的手把手教程来了

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  玩弹珠也能学习宇宙原理?没有瓶盖,也能让倒置水瓶里的水流不出来?怎么让冰块实现弹跳运动?今天,跟小编一起做几个好玩又简单的小实验,再一起看看小实验背后的硬核原理~

  玩弹珠,也能探索宇宙

  实验器材准备

  杯子、钢珠(任意球体)、桌布、圆形镂空板

  实验过程

  首先将桌布盖到镂空板上,然后在中间放一些钢珠使中间凹陷。

  让一颗钢珠路过,两颗钢珠路过......

  同时扔下两颗钢珠,三颗钢珠......

  哎?发生了什么?

  原理解说

  早在1687年,牛顿在其《自然哲学的数学原理》中便提出了万有引力定律,解释了天体的运动。万有引力公式如下:

  两个物体之间的吸引力正比于两个物体的质量,反比于二者距离的平方。在万有引力的作用下,形成了丰富多彩的天体运动。

  本次实验使用桌布模拟物体之间的吸引力。因为重物会使桌布凹陷,将钢珠放在凹陷的桌布上时,重力分量会使钢珠向下滚。于是两个物体就会因为桌布的形变而相互靠近,这就模拟了重物之间的吸引力。但是需要提醒大家,桌布和引力完全不沾边,本实验只能在玩一玩的程度上说明问题。

  如果我们将中心的质量看做恒星,外围的质量看做行星的话。当行星速度不大,被束缚在恒星的引力场中,就会因为能量的逐渐减少而坠向恒星。

  如果宇宙中有两个天体,它们就会先绕着对方旋转,最后因为能量的减小而合并。

  如果物体速度足够快可以逃离大质量天体的引力场,那么物体的运动路径就会因为通过了引力场而弯折。特别的,光在经过大质量天体附近时也会弯曲,就好像经过透镜一般,人们把光的这种现象称为引力透镜效应。尽管有人尝试过使用牛顿力学解释此现象,但直到爱因斯坦使用广义相对论才给出了正确解释,引力透镜现象便作为广义相对论正确的证据具有非常重要的地位。随着理论和技术的发展,引力透镜在现代天文学中也发挥着独一无二的作用。

  没瓶盖,倒置水瓶会......

  实验器材准备

  杯子、乒乓球、塑料瓶、扑克牌、瓶盖、纸巾

  实验过程

  首先将塑料瓶灌满水。

  然后将乒乓球放置在瓶口,再将整体缓缓倒置

  乒乓球非但没有被水冲下来,反而被牢牢地“按”在瓶口动弹不得。

  把乒乓球换成杯盖、扑克牌,可以得到类似的现象。

  同样是装满水,放上纸巾会发生什么呢?

  可以看到虽然纸巾被浸湿了,但水仍然不能滴落下来。

  这是为什么呢?

  原理解说

  空气拥有十万多帕的大气压,像是专门为我们准备的礼物。气象观测,工程制造,日常生活,大气压的应用被层层打开,可以尽情地享用。在挂勾吸盘上挂上一条毛巾,喝一杯抽水机抽上来的水,吸一口新鲜的空气,给飞机测个速。

  就像我们,身在大气,我们也侵占了周围大气的地盘,大气会从四面八方给我们施加压力。这个压力大到可以压起十几米高的水。所以水没有流出来,原因只有三个,气压,气压,还是气压(还有密封性~)。

  因为大气,我们不再依赖瓶盖,甚至不用再去拧瓶盖。解放我们的双手,创造无限的未来。

  让冰块,在杯中“跳舞”

  实验器材准备

  杯子、食用油、冰块、筷子

  实验过程

  在杯中倒入适量食用油,用筷子将冰块缓缓放入油中。

  刚放入的冰块会悬浮在上方,如果没有悬浮的话,可能是冰块表面的水没有擦干。

  调整冰块的空间取向,使其尖端朝下,方便水与冰块分离。

  神奇的现象发生了,随着冰块不断融化,冰块自身开始在油中上下“反复横跳”。

  一开始运动的幅度较小,随着水滴占冰块重量的比重越来越大,冰块运动的幅度也变大,最后沉到最下方。

  本实验的关键在于让水滴与冰块及时分开。在有限的条件下,冰块的形状和空间取向就很重要了。感兴趣的小伙伴可以多试几次~

  那冰块在杯中“跳舞”的原理是什么呢?

  原理解说

  冰与油有着相近的密度,所以放进油里可以悬浮。食用油的温度为室温高于零度,因此冰块开始融化挡也挡不住。冰块融化时表面会附上一层水,整体的密度变大所以开始下坠。水在冰块底部会凝聚成一滴水珠,水珠变大了再也不能被冰块吸附。没了水的冰块密度恢复如初,受浮力的作用开始迅速上浮。新融化的水逐渐现出,前面的过程循环往复,油里的冰块就上浮下坠。

  来源:微言教育

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