徐海 陸涌泉 黃薇



搭乘汽車時,如果司機突然踩剎車,我們的身體會不由自主地向前傾;將錘柄垂直在地板上撞擊幾下,松動的錘頭就會緊緊套在錘柄上……這些都涉及慣性。
我們用錘子敲擊啤酒瓶的瓶身,瓶子很快就會碎裂;如果敲擊瓶口,瓶子也很容易碎裂。但是,前者與后者的碎裂方式有所不同,你知道后者的“特別”之處嗎?
實驗材料:
長頸啤酒瓶、橡皮錘、護目鏡、帆布手套、水,如圖1所示。
實驗步驟:
1.佩戴護目鏡和帆布手套,往長頸瓶中注入約三分之二的水,在瓶子下方擺放一個垃圾桶。
2.一只手握住長頸瓶瓶身(盡量靠上,但不能挨著瓶口),另一只手握緊橡皮錘,用力錘擊瓶口,如圖2所示。
3.經過幾次錘擊后,長頸瓶底部碎裂,如圖3所示。
安全提醒:該實驗有一定的危險性,兒童須在家長或老師的指導下進行操作。操作時須佩戴護目鏡、帆布手套,穿上長衣長褲、運動鞋,防止碎裂的玻璃片劃傷人體。
徐教授講原理:
對瓶口進行錘擊時,首先受力的是瓶子,然后是水。
在錘子與瓶口接觸的瞬間,瓶子會發生形變,而瓶中的水由于慣性仍保持原來的運動狀態。
很快,瓶身就會恢復穩定,而水在慣性的作用下向下運動。在較多水的沖擊下,長頸瓶的底部就會發生碎裂。
科學拓展課堂:
物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質,稱為慣性。“水錘”碎瓶利用的科學原理就是慣性。
慣性是物體的一種固有屬性,表現為物體對其運動狀態變化的一種阻抗程度,即外力改變物體運動狀態的難易程度。
慣性在生活中隨處可見:跑步的人不可能立馬停下來;車子啟動時,乘客的身體會向后靠;踩下剎車后,車子會繼續向前滑行一段距離;等等。慣性的存在有利有弊,我們要多留意,并適當加以利用,讓生活更便利。
(欄目編輯:李瑚)