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物理实验】张国伟又双叒叕在做物理实验···

 太阳神98 2022-04-04

大家都知道,著名龙吸水表演艺术家,前国家队跳高运动员,山东烟台网红张国伟是一个非常喜欢做物理实验的人。

之前文章中,已经有两期整理了张国伟做的10个典型物理实验。由于他的不断更新,我现在凑够了第3期······

实验视频

实验原理

No1. 流体压强

悬浮的“气球圈”实验中,涉及到的主要知识是“流体压强”。流体压强的特点是:流速越快的地方,压强越小。

如图,吹风机吹起来的气球圈,受到三个力作用:

重力和风的推力很好理解,这里主要解释一下因为流体压强产生的力F2。

如图,左侧的气球是向上转动,此处对应的空气流速大,压强小。气球圈右侧的空气相对静止,流速小压强大,因此对气球产生了一个向左的推力F2. 在三个力的作用下,气球就能一定程度的受力平衡了。

另外,因为陀螺转子的定轴性原理,旋转的气球的稳定性较高,可以保持在竖直平面内转动而不倾斜。

在之前的文章中,介绍过类似的实验,比如高压气枪吹起的胶带、塑料瓶。

相关链接: 物理趣图:看谁最能吹——伯努利原理

No1. 惯性

根据牛顿第一定律,任何有质量的物体都具有惯性,且质量越大,惯性越大。

啤酒瓶下方的木块被迅速击飞,由于时间很短,冲量Ft很小,给瓶子造成的干扰较小,因此瓶子由于惯性仍然保持静止,然后竖直落下来,稳稳地站住。

有关“惯性”实验还有很多,可以点击下方链接了解:

相关链接: 在家做实验系列第2弹:懂惯性,可豪横

No3. 密度

实验中用到的两种液体是水和植物油,其中植物油因密度小停留在水的上层。

泡腾片扔到液体后沉底,与水接触时内部发生分解反应释放大量二氧化碳气体,气泡上升过程中携带了大量色素,到达最上层时气泡破裂,色素溶液再次下沉,如此翻腾不断,从侧面看就如同岩浆喷射流动一般,十分漂亮。

相关链接: 自制熔岩灯——在家做实验第5弹

No4. 大气压

导致水上升的原因不是什么“吸引力”,而是大气压。具体来说,燃烧的蜡烛周围空气受热膨胀。被玻璃瓶罩上后,蜡烛熄灭,瓶内空气冷却收缩导致气压低于外界大气压。在外界大气压的作用下,盘子里的水从缝隙中被“压”入瓶子。

补充一句——有很多人误以为实验原理是“蜡烛燃烧消耗氧气,从而导致瓶内气压降低”。这个说法并不靠谱,因为蜡烛完全燃烧时,虽然消耗氧气,但也产生了等量的二氧化碳气体,而且还有额外赠送的水蒸气········

No5. 表面张力

纸巾封住玻璃管口,管子倒置后水不会留下来,最主要的原因是大气压。但吸管穿透纸巾后,为什么水也掉不下来呢?这需要表面张力解释,如图:

水的表面张力,简单来说就是表面的水分子之间的引力,如同在水面有一层有强度的薄膜。纸巾造成的创口并不大,所以水的表面张力和大气压足以顶起管内的水。

相关链接: 外国人抢厕纸的原因找到了,竟是因为这个物理实验?

No6. 不知原理神奇实验

水和磁体之间并没有作用力,在没有搅拌子的情况下,水不可能被搅动起来。所以,你觉得它的原理是什么?

【物理生活】为什么飞机爬升时,总有一瞬间下坠?

飞机起飞一两分钟后,突然出现了短暂的「下坠」,发动机的推力仿佛突然被关掉,飞机好像要掉下去了!

这种感觉仅仅持续1、2秒,飞机就又继续向上爬升了。每当这时,即便是有过多次乘机经历的旅客,也难免在心中打鼓。这种「下坠」是怎么回事?是飞机引擎出现故障了吗?

其实,飞机并非下坠了,飞行速度和高度一点也没有降低。飞机只是降低了推力,飞行加速度也随之减小了。机舱内的乘客是与飞机分离的个体。在飞机加速度减小的瞬间,乘客还出于惯性以原来的加速度继续向上、向前「飞」。

在这一瞬间,飞机相对于乘客而言飞的慢了、低了。所以乘客会感觉到飞机向下、向后「坠落」了。既然降低飞机推力会带来一瞬间的惯性作用,影响旅客乘机体验,为什么还要在爬升过程中降低推力呢?👉 首先,降低飞机推力是为了使飞机的飞行速度保持在低空速度限制之内。飞机在爬升阶段距离地面还比较近,如果飞得过快,会产生过大的噪音。低空飞行器、建筑较多,气候环境也更复杂,飞得过快还会影响安全

 其次,降低推力能够减小对发动机的耗损、油耗,可以说是一举两得。同样由于惯性,旅客的心脏作为「悬浮」在体内的脏器,在飞机推力减小的瞬间,也会稍晚于身体对加速度的变化作出反应。

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