龜兔賽跑新編：吃飽了的兔子不如龜｜正經玩_風聞

原創：中科院物理所龜兔賽跑的故事中

兔子因為懶惰沒跑過烏龜

今天我們要講的是“新龜兔賽跑”的故事

這一次兔子非常勤奮

但仍然跑不過烏龜

其原因竟然是喝了太多的蜂蜜？

實驗器材

柱形容器兩個（能滾起來能密封的就行）、蜂蜜（或其他粘稠液體）

實驗過程

第一步：

直接將空的柱形容器放到一個斜面上，這是空腹的“兔子”。可以看到，兔子跑得飛快，很快就滾下了斜面。

第二步：

現在向柱形容器中加入一半的水，作為龜兔賽跑中的“烏龜”。同樣地將其放在斜面上，雖然速度比空腹的兔子慢，但它也很快就滾下了斜面。

第三步：

現在兔子嘴饞，喝了很多蜂蜜。（取另一個柱形容器，向其中加入一半的蜂蜜）。這時再讓兔子開始跑，可以發現，神奇的一幕發生了！它並沒有很快地滾下斜面，而是幾乎靜止在了斜面上，只能一步一步慢慢挪動。

經過仔細觀察，發現它在斜面上“走走停停”，首先會向前滾動一點點，然後就幾乎靜止了一段時間，而後又迴向前滾動一點點，如此往復。這麼慢的速度，它才是真正的烏龜吧！

第四步：

可以做一個對比試驗，將第一次使用的空容器和裝有蜂蜜的容器一同放在斜面上，可以看出空的容器滾落的速度比裝有蜂蜜的容器要快很多。

喝飽了的兔子距離自己的全盛速度差距太大了。

第五步：

現在開始正式比賽，裝了水的“烏龜”與喝飽了蜂蜜的“兔子”放到一起開始賽跑，烏龜迅速跑完了全程，只留下兔子在原地慢慢挪動。

看來如果管不住嘴，哪怕是兔子也跑不動呢！

原理解説

實驗所演示的現象其實有個專門的名稱——蝸牛球。蝸牛球內腔含有黏滯性流體之中空球殼，因為在斜坡上緩慢滾下而得其名。內部粘稠流體帶來的重心變化，是它滾動緩慢的原因。

可以將蝸牛球的移動分為啓動（下右圖）與停滯（下左圖）啓動兩個狀態。在啓動狀態，液麪接近水平，液體和球殼的重心位於球殼與斜面接觸點同一側，在重力矩作用下開始滾動；液體流動性差，隨着小球滾動發生傾斜，液體重心與球殼重心來到了接觸點的兩側，二者產生的力矩相抵消，於是停止滾動。

蝸牛球停止（左）與啓動（右）狀態受力示意圖 | 圖片來源：Bilibili@冷科普

蝸牛球滾動的速度非常慢，其動能可以忽略不計，那蝸牛球滾下來的過程中，重力勢能哪裏去了呢？粘滯性液體的粘度非常大，液體粘度越大，流動時消耗能量越多，蝸牛球的重力勢能在液體的流動過程中消耗掉了。