盧學(xué)軍
“錐體上滾”展示了一個(gè)雙錐體從斜面底端自動(dòng)滾動(dòng)到斜面頂端的“反?!爆F(xiàn)象,能與之相見(jiàn)的人都會(huì)因此而產(chǎn)生疑問(wèn),引發(fā)學(xué)習(xí)探究的動(dòng)力。但是由于“錐體上滾”制作的不便,造成很多人無(wú)緣與它相見(jiàn),而本文所介紹的方法,能使“錐體上滾”的制作變得非常容易。
材料:頂部呈錐體形狀的空飲料瓶2個(gè)(500ML雪碧、芬達(dá)汽水瓶即可)直徑3毫米~4毫米左右的鐵絲0.7米左右。
制作方法:
1.截取錐體:用剪刀將兩個(gè)飲料瓶從錐體與柱體的接合部位剪開(kāi)(如圖1所示),得到兩個(gè)錐體,并沿其中一個(gè)錐體底部邊線剪一些小豁口,如圖2所示。
2.兩錐體對(duì)接:將兩個(gè)錐體底部邊線的形狀修整好。兩手向內(nèi)微壓帶豁口的錐體底部邊線,使帶豁口錐體底部的直徑略小于另一錐體,然后仔細(xì)的把帶豁口的錐體壓入另一錐體,讓兩個(gè)錐體套接在一起,組成一個(gè)雙錐體,如圖3所示。
3.軌道制作:將鐵絲按圖4的要求折成一個(gè)低端窄、頂端寬的斜面軌道。把雙錐體放在斜面的底端,錐體就會(huì)在自身重力作用下自動(dòng)滾向斜面頂端。否則可用改變斜面軌道兩端支撐鐵絲的傾角來(lái)降低軌道的坡度,直至錐體能自動(dòng)沿軌道向上滾動(dòng)為止。
原理解釋:物體在自身的重力作用下,總是向重心降低的位置移動(dòng),即從高處向低處運(yùn)動(dòng)。由于雙錐體和斜面軌道的巧妙組合(斜面軌道低端窄頂端寬,而雙錐體中間粗兩端細(xì)),使錐體沿斜面上滾的過(guò)程中,其重心仍是不斷下降的,即表面看雙錐體在沿斜面向上滾,實(shí)際上它仍然是從高處向低處滾動(dòng)的(圖5)。