用完的捲紙不要扔,用筆畫兩下,隔壁的小孩都... | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2019-10-12 13:23
原創:中科院物理所
如果説
要給生活中
最尷尬的時刻排個名
上廁所沒帶紙一定能排上前三
但此時此刻
身在廁所的小編
卻陷入了更深的焦慮
我竟然
沒帶手機
該如何度過這無聊的時光呢
我看着即將用完的捲紙
陷入了沉思……
實驗器材
所標杯、筆、紙筒(沒錯,就這麼簡單)
實驗過程
實驗步驟只有一步
用筆在紙筒的兩端
分別畫上圈號和叉號
首先來個開胃菜
手持紙筒離桌面一定距離
如何使紙筒**“立正”落地**呢
你首先想到的
可能是這樣做

與我們想象中的不一樣
這種方法很難成功
但當我們換一種姿勢
成功的概率會大大增加

是不是很神奇
但也許你會問
畫上去的圈叉有什麼用呢
別急
一個紙筒
也要雙倍快樂
用手指朝後方輕按
畫上記號的地方
使得紙筒彈出並旋轉
這時候你看見的
是哪一個符號呢


拍攝的效果沒有人眼感受明顯,大家可以親自動手試一試
神奇的是
從 〇 號端擠壓時
在紙筒旋轉的過程中
基本只能看見 〇 號
從 ✕ 號端擠壓時
則基本只能看見 ✕ 號
原理解説
這次我們秉持着:“既然要追求節約,那就貫徹到底咯”的信念,用一個紙筒獲得了雙倍的快樂。
但是,玩歸玩,鬧歸鬧,原理解釋跑不掉。為什麼一個紙筒可以展示出這麼多有意思的現象呢?我們來細細地分析一番。
第一個實驗,由於紙筒與桌面之間存在彈力,紙筒會發生反彈,紙筒受彈力作用會發生翻轉。經過仔細的觀察我們可以發現,不同的釋放狀態,紙筒翻轉過程中的重心高度變化不同。如下圖所示,當小紙筒直立釋放時,紙筒的重心在翻轉過程中是越來越低,這一過程重力做正功,紙筒翻轉的速度越來越快,無法穩定直立。當小紙筒水平釋放時,紙筒的重心在翻轉過程中卻是越來越高,所受的重力做負功,紙筒翻轉的速度越來越慢,從而可以在直立狀態時靜止穩定。這個實驗需要多加練習,找到合適的高度才能成功。
第二個實驗,“✕”與“〇”被寫在柱面的同一側,應該是同時朝上出現在我們眼前的,可為什麼實驗中我們只能看到其中一個?通過對運動的仔細觀察,可以發現這與它們各自的運動速度不同有關。如圖所示,紙筒在向前滑動的同時也在轉動,“✕”與“〇”的滑動速度是相同的,在圖中我們記為v。以地面為參考系,紙筒的軸在做繞軸轉動,且上下兩端的速度方向相反。分別記為v1與v2。由於速度的疊加性,可以知道,當擠壓的是“✕“端時,“✕“的速度為v-v1,”〇“的速度為v+v2,二者相對地面的速度是不同的,且上端速度較慢,因此肉眼能夠分辨。下端速度較快,肉眼難以分辨,所以我們就看不到了。
就這一個小小的紙筒,可以玩出許多花樣。小編的快樂,就是這麼樸實無華且枯燥。