企鹅号《科学派》 2017-09-03 一张纸怎么才能举起一摞书?聪明的你,有没有答案呢? 腾讯新闻 想要回答上面这个问题,我们需要进行一些小实验。实验需要的材料有:卡纸、剪刀、胶带和书本。 友情提醒:小朋友们要在父母指导下使用剪刀哦! 腾讯新闻 第一步,将蓝色卡纸折成正四棱柱的形状。 腾讯新闻 腾讯新闻 第二步,放上书本试试效果。 腾讯新闻 可惜,放上第4本书的时候,四楞柱塌了。请注意观察损坏的位置。 腾讯新闻 点击图片可查看动图 第三步,用绿色卡纸做一个八棱柱。 腾讯新闻 腾讯新闻 第成功放上了四本书,但是坚持一会儿后依然倒塌。 腾讯新闻 点击图片可查看动图 第五步,用橙色卡纸做一个圆柱体。 腾讯新闻 第六步,不断往圆柱上放置书本,并观察圆柱的状况。快来数数,圆柱体举起了几本书? 腾讯新闻 腾讯新闻 点击图片可查看动图 为什么圆柱形的卡纸可以支撑最多的书呢? 这是因为材质的强度和硬度(对抗弯曲的能力)与它的形状有关,当物体的材质及密度相同时,圆柱体的支撑力最好。 通过实验,我们可以观察到,当正四棱柱上放重物的时候四个角受力最大,所以最后柱体倒塌的时候,是一个角发生了损坏。四棱柱变成八棱柱后,由八个角分摊压力,就能比四棱柱承受更大的力量。而变成圆柱体时,因为没有角,压力可以均匀的分散在柱体上,因此可以撑起最多的书。 腾讯新闻 中世纪的古堡通常都是盖成圆形,正是利用了这个原理来防止敌人破坏。如果敌人在任何一个地方挖圆形墙下的土,古堡不会立即倒下,但若是由两面墙形成的墙角被挖空,则城堡很容易倒下。 |
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