“摔不倒”的小丑
看马戏表演时,许多人会被台上的小丑逗得哈哈大笑。小丑头戴一顶尖帽子,脚穿一双大皮鞋,在台上前仰后合、丑态百出,总好像要摔倒,可是总也摔不倒。这里面有什么奥妙?
小丑之所以摔不倒,主要是因为他的那双大皮鞋保护了他。小丑的鞋很大,无论他如何跌撞,重心在竖直方向都在鞋的支撑面范围内,或者说是在两只脚之间的区域内,这就保证了小丑全身(包括身上的衣物)的重心在竖直方向始
终落在一个可靠的支撑面范围内。
想一想:你还知道哪些类似的现象?
请写出一两例。
看马戏表演时,许多人会被台上的小丑逗得哈哈大笑。小丑头戴一顶尖帽子,脚穿一双大皮鞋,在台上前仰后合、丑态百出,总好像要摔倒,可是总也摔不倒。这里面有什么奥妙?
小丑之所以摔不倒,主要是因为他的那双大皮鞋保护了他。小丑的鞋很大,无论他如何跌撞,重心在竖直方向都在鞋的支撑面范围内,或者说是在两只脚之间的区域内,这就保证了小丑全身(包括身上的衣物)的重心在竖直方向始
终落在一个可靠的支撑面范围内。
想一想:你还知道哪些类似的现象?
请写出一两例。
答案
解:
1. 不倒翁的底部质量大、支撑面设计合理,无论怎样摇摆,其重心在竖直方向的投影始终落在底部支撑面范围内,因此不会倾倒。
2. 落地风扇的底座设计得宽大厚重,既增大了支撑面的面积,也降低了整体的重心,风扇运行时也不容易翻倒。
1. 不倒翁的底部质量大、支撑面设计合理,无论怎样摇摆,其重心在竖直方向的投影始终落在底部支撑面范围内,因此不会倾倒。
2. 落地风扇的底座设计得宽大厚重,既增大了支撑面的面积,也降低了整体的重心,风扇运行时也不容易翻倒。
煮饺子时的物理知识
很多人爱吃水饺。常言道:“好吃不如饺子。”但是,煮饺子时怎么还有物理知识?你可能没听说过,其实所谓煮饺子时有物理知识,是说煮饺子并不是件容易的事:火小了,饺子煮不熟;火大了,饺子又容易煮破了。这里面到底有什么学问呢?
煮饺子时,有经验的人都是等水沸腾后才把一定数量的饺子下到锅里,并且边将饺子下锅边用锅铲轻轻地在锅底推动沉下的饺子(重力大于浮力,饺子下沉),这时水不再沸腾。等到水重新沸腾后,看到饺子个个饱满,而且大多浮到水面上(浮力大于重力,饺子上浮),部分饺子悬浮在水中(浮力等于重力,饺子悬浮)。再点几次凉水,稍煮一会儿就捞出来,饺子已经煮
熟,可以享用了。
这样做是为什么呢?
从物理学的角度看,饺子从生到熟,密度会由大变小,熟饺子的体积要比生饺子的大,原因是包饺子的时候将空气和馅一起包到了饺子里,这些空气封闭在饺子里出不来。生饺子放到锅里受热后,饺子里的空气体积会迅速膨胀。因此,生饺子下锅后,由于饺子的重力大于浮力,饺子沉在锅的底部;煮熟的饺子,由于浮力大于重力,会上浮到水面。所以说,煮饺子时也有物理知识。
捞到盘子里或碗里的饺子,由于室内温度比锅内低,遇冷后里面的空气收缩,又会变小。
生活中还有哪些热胀冷缩的现象?试举几个例子,加深一下印象。
分辨生鸡蛋和熟鸡蛋
两个鸡蛋,一个生鸡蛋,一个熟鸡蛋。不把鸡蛋打破,如何分辨生熟?
把两个鸡蛋放在相对平滑的桌面
上,用大致相同的力同时转动鸡蛋,先停下的是生鸡蛋,后停下的是熟鸡蛋。你知道这是为什么吗?
生、熟鸡蛋的区别在于蛋的内容物分别是液态和固态的。当用力转动鸡蛋时,生鸡蛋蛋壳因受力而开始转动,液态的内容物却由于惯性仍保持静止状态,二者间存在一定的摩擦阻力,同时蛋壳与桌面间也存在摩擦阻力,所以生鸡蛋很快停止转动。熟鸡蛋内容物为固态,与蛋壳自成一体,当用力转动蛋壳时,蛋壳与内容物一并转动,二者间不发生相对运动,只需克服较小的桌面摩擦力,所以熟鸡蛋能长时间转动。
请你试一试,看看还有什么其他发现,写在下面。
很多人爱吃水饺。常言道:“好吃不如饺子。”但是,煮饺子时怎么还有物理知识?你可能没听说过,其实所谓煮饺子时有物理知识,是说煮饺子并不是件容易的事:火小了,饺子煮不熟;火大了,饺子又容易煮破了。这里面到底有什么学问呢?
煮饺子时,有经验的人都是等水沸腾后才把一定数量的饺子下到锅里,并且边将饺子下锅边用锅铲轻轻地在锅底推动沉下的饺子(重力大于浮力,饺子下沉),这时水不再沸腾。等到水重新沸腾后,看到饺子个个饱满,而且大多浮到水面上(浮力大于重力,饺子上浮),部分饺子悬浮在水中(浮力等于重力,饺子悬浮)。再点几次凉水,稍煮一会儿就捞出来,饺子已经煮
熟,可以享用了。
这样做是为什么呢?
从物理学的角度看,饺子从生到熟,密度会由大变小,熟饺子的体积要比生饺子的大,原因是包饺子的时候将空气和馅一起包到了饺子里,这些空气封闭在饺子里出不来。生饺子放到锅里受热后,饺子里的空气体积会迅速膨胀。因此,生饺子下锅后,由于饺子的重力大于浮力,饺子沉在锅的底部;煮熟的饺子,由于浮力大于重力,会上浮到水面。所以说,煮饺子时也有物理知识。
捞到盘子里或碗里的饺子,由于室内温度比锅内低,遇冷后里面的空气收缩,又会变小。
生活中还有哪些热胀冷缩的现象?试举几个例子,加深一下印象。
分辨生鸡蛋和熟鸡蛋
两个鸡蛋,一个生鸡蛋,一个熟鸡蛋。不把鸡蛋打破,如何分辨生熟?
把两个鸡蛋放在相对平滑的桌面
上,用大致相同的力同时转动鸡蛋,先停下的是生鸡蛋,后停下的是熟鸡蛋。你知道这是为什么吗?
生、熟鸡蛋的区别在于蛋的内容物分别是液态和固态的。当用力转动鸡蛋时,生鸡蛋蛋壳因受力而开始转动,液态的内容物却由于惯性仍保持静止状态,二者间存在一定的摩擦阻力,同时蛋壳与桌面间也存在摩擦阻力,所以生鸡蛋很快停止转动。熟鸡蛋内容物为固态,与蛋壳自成一体,当用力转动蛋壳时,蛋壳与内容物一并转动,二者间不发生相对运动,只需克服较小的桌面摩擦力,所以熟鸡蛋能长时间转动。
请你试一试,看看还有什么其他发现,写在下面。
答案
解:
生活中热胀冷缩的常见现象举例:
1. 夏季架设高压输电线时,电线不会拉得很紧,会预留一定的下垂余量,防止冬天气温降低,电线遇冷收缩被拉断。
2. 被踩瘪但没有破损的乒乓球放入热水中,球内封闭的空气受热体积膨胀,凹陷的球体会重新鼓起来恢复原状。
3. 铺设铁轨时,相邻两段钢轨之间会预留小缝隙,避免夏季气温升高,钢轨受热膨胀相互挤压,造成铁轨变形影响通行。
4. 日常使用的液体温度计,利用测温液体的热胀冷缩性质工作:温度升高时液体体积膨胀,液柱液面上升;温度降低时液体体积收缩,液柱液面下降。
5. 冬天往厚玻璃杯中直接倒入滚烫的开水时,玻璃杯容易炸裂,是因为玻璃杯内壁先接触热水受热膨胀,外壁温度低还未发生明显膨胀,内外膨胀程度不一致导致杯子碎裂。
分辨生熟鸡蛋的其他发现:
将转动起来的鸡蛋用手快速轻触一下,立刻松开手,熟鸡蛋会直接停止转动,而生鸡蛋松手后还会继续转动几圈。
原理:生鸡蛋的蛋壳被外力触碰停下时,内部的液态蛋清、蛋黄由于惯性,仍要保持原来的运动状态继续转动,松开手后内部转动的液体会重新带动蛋壳继续运动;而熟鸡蛋内部是固态,和蛋壳成为固定的整体,蛋壳停下后整个鸡蛋的所有部分同步停止运动,松手后也不会再继续转动。
生活中热胀冷缩的常见现象举例:
1. 夏季架设高压输电线时,电线不会拉得很紧,会预留一定的下垂余量,防止冬天气温降低,电线遇冷收缩被拉断。
2. 被踩瘪但没有破损的乒乓球放入热水中,球内封闭的空气受热体积膨胀,凹陷的球体会重新鼓起来恢复原状。
3. 铺设铁轨时,相邻两段钢轨之间会预留小缝隙,避免夏季气温升高,钢轨受热膨胀相互挤压,造成铁轨变形影响通行。
4. 日常使用的液体温度计,利用测温液体的热胀冷缩性质工作:温度升高时液体体积膨胀,液柱液面上升;温度降低时液体体积收缩,液柱液面下降。
5. 冬天往厚玻璃杯中直接倒入滚烫的开水时,玻璃杯容易炸裂,是因为玻璃杯内壁先接触热水受热膨胀,外壁温度低还未发生明显膨胀,内外膨胀程度不一致导致杯子碎裂。
分辨生熟鸡蛋的其他发现:
将转动起来的鸡蛋用手快速轻触一下,立刻松开手,熟鸡蛋会直接停止转动,而生鸡蛋松手后还会继续转动几圈。
原理:生鸡蛋的蛋壳被外力触碰停下时,内部的液态蛋清、蛋黄由于惯性,仍要保持原来的运动状态继续转动,松开手后内部转动的液体会重新带动蛋壳继续运动;而熟鸡蛋内部是固态,和蛋壳成为固定的整体,蛋壳停下后整个鸡蛋的所有部分同步停止运动,松手后也不会再继续转动。
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