光杠杆

烛光晚餐,生日聚会,一个浪漫又有趣的小

发布时间:2025/5/8 11:56:07   
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上期我们介绍了《餐桌上的平衡鸟》餐桌上的平衡鸟制作及其原理,有粉丝在后台问拜克猫:烛光晚餐,生日聚会,还有其他浪漫又有趣的小“把戏”吗?安排!!!视频演示:俏皮的蜡烛(燃烧的跷跷板)00:40挑一根精美的蜡烛,用一根光滑的铁丝(视频中用常见的回形针拉直代替,也可以用牙签等代替)从蜡烛中心横穿而过,转动几下,使蜡烛能轻松地绕着铁丝活动。找两个合适的支点,把铁丝横放在上面,使蜡烛悬空,并且留有足够的上下摆动空间。点燃蜡烛两端,蜡烛开始像跷跷板一样上下起伏。这个实验,看似简单,内中却隐含着重要的物理学知识:杠杆原理。蜡烛跷跷板本质上是一个杠杆,具备杠杆的五要素(动力、阻力、动力臂、阻力臂和支点)。根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,当动力、阻力、动力臂、阻力臂中任何一个因素改变时,杠杆平衡都会被破坏。当蜡烛两端被点燃后,蜡烛燃烧的速度不会完全一致,因此动力和阻力的大小会发生改变,杠杆平衡被破坏。刚开始时,蜡烛燃烧速度快的这一端,蜡烛融化的速度快,蜡烛油滴落下去,减轻了这一端的重量,因而这一端被高高翘起。此时,另一端蜡烛火焰与烛身之间的夹角是锐角,蜡烛火焰迅速将蜡烛融化,蜡烛油滴落下来;而被翘起的这一端则相反,由于火焰与蜡烛之间是钝角,蜡烛火焰不易融化蜡烛。因而,被翘起的这一端重量逐渐变得大于另一端,于是另一端被翘起来。同时,蜡烛越烧越短,动力臂和阻力臂的长度也在发生改变。因此,蜡烛跷跷板会不断调整姿态,以维持杠杆的平衡状态。如此反复,蜡烛就可以自动地进行上下交替运动,只要没有燃烧完,蜡烛跷跷板就不会停止摆动。

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