鯉魚打挺,從入門到精通 | 正經玩_風聞
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2020-05-17 15:11
原創:中科院物理所
喜歡看武俠片的朋友們
肯定對下面這個動作十分熟悉
超級帥氣的鯉魚打挺
學會了這招
媽媽再也不用擔心我起不來牀啦~
練得神功之前
讓我們先來分析分析動作要領
實驗器材
所標杯、紙板、皮筋、剪刀
實驗過程
先剪下一塊矩形的紙板

將剪下的紙板對摺

然後在對摺的兩邊
各剪兩個卡口

在卡口處綁上皮筋
整個裝置就完成了

使用時先固定住一邊
用力拉開皮筋
然後釋放~

原理解説
本次的小實驗原理比較簡單。但是小編查了半天,沒查到這個小玩具叫啥,所以暫且命名為“跳跳卡”。
從能量的角度上講,當我們的手釋放時,橡皮筋會迅速收縮,此時,橡皮筋會對兩片紙板做功,將彈性勢能轉化成紙板的動能。這裏值得注意的是,紙板的動能有兩部分,一部分是紙板質心的平動動能,另一部分是紙板繞質心轉動的動能。
由此我們可以知道,為了讓“跳跳卡”跳的更高,更遠,可以用更緊的(勁度係數大的)橡皮筋,最簡單的做法就是將橡皮筋對摺幾次(小編試了下,只能用兩個字形容:“蕪湖~,起飛!”)。也可以將紙板做的稍稍長一點,這樣橡皮筋所儲存的能量會更多。
以上是從能量的角度進行理解,我們還可以從動力學的角度分析“跳跳卡”起跳的原因。設想一個理想的,絕對對稱的情況。兩片紙板在釋放加速後的速度始終是對稱的。此時,如果紙板間的鉸連點A是靜止的。那麼,由於紙板相對鉸連點A做圓周運動,所以需要有足夠的向心力來維持這一運動。

但是從實驗的過程可以體會到,紙板的速度非常快,重力的分量無法提供足夠的向心力,因此,當紙板的速度增加到一定程度時,紙板就會做離心運動。由於對稱性,合成的運動效果就是整體向上起跳。
示意圖
實際中,由於不能做到完全對稱,所以釋放後,會使“跳跳卡”具有水平方向的動量。這樣一來,“跳跳卡”就會做拋物線運動。
看着這身法靈活的“跳跳卡”,小編想起了一位朋友,他非常喜歡用“鯉魚打挺”的方式起牀,但是總是失敗。

一想到他看到這期正經玩後,必定能有所聯想,小編欣慰地笑了。

“起牀,往往就是這麼簡單“。
——來自一位資深起牀困難户