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天才科學家用4塊磁鐵玩出重力平衡!

1974年, 一位名叫菲力浦的法國年輕人, 創造了一件令人歎為觀止的壯舉!在高達412米的紐約世貿中心雙子塔之間, 表演高空走鋼絲。 沒有任何防護措施, 腳下只有一條鋼絲, 手上只有一個杆子, 稍不留神就會墜落地面。

為什麼人能夠在那麼細的鋼絲上行走?只需要手撐開或者拿上一杆子就能很好地保持平衡?通過今天的實驗, 讓我們一起來探索, 走鋼絲中的重力平衡!

材料

棉線/吸盤/小丑模型/磁鐵

步驟

-第一步-

用水彩筆為小丑裝扮一下

-第二步-

把4塊磁鐵分別吸在小丑模型, 兩手對稱的地方

-第三步-

把棉線一頭系上吸盤

-第四步-

將吸盤吸在光滑的玻璃面上, 拽緊棉線

把小丑的嘴巴中間的夾縫放在棉線上

看!我們的小丑可以走鋼絲了!

-第五步-

還可以和爸爸媽媽一起玩!

原理

重心, 是在重力場中, 物體處於任何方位時, 所有各組成質點的重力的合力都通過的那一點。

規則而密度均勻物體的重心就是它的幾何中心。 不規則物體的重心, 可以用懸掛法來確定。

支點是支撐物體的那個點, 本次試驗中的棉線與小丑嘴巴接觸的點, 就是支點。 兩邊的磁鐵可以看做是平衡杆, 走鋼絲時在手中拿平衡杆的目的是為了保持平衡。

因為鋼絲很細, 與人體的接觸面實在太小了, 在鋼絲上行走時, 隨著人的姿勢變化, 人的重心要發生變化,

重力作用線隨時都有可能偏離腳與鋼絲的接觸面, 使人失去平衡而從鋼絲上跌下。

如果手握平衡杆, 情況就會發生很大改觀, 因為訓練有素的人就有足夠的時間調整手中的平衡杆, 來調整自己的重心位置, 使通過人體重心的重力作用線不至於越出腳與鋼絲的接觸面。

-科學延伸-

如何利用懸掛法測重心?

首先找一根細繩, 在物體上找一點, 用繩懸掛, 待物體靜止後, 通過懸掛點連一條豎直線。

在該豎直線外再找一點懸掛, 兩條豎直線的交點就是不規則物體的重心。

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