将一个装水瓶子的瓶口用塑料片盖住倒置,会发现瓶中的水不会溢出,放入的牙签会迅速浮出水面。这个实验包含哪些物理原理?大气压强?浮力?密度?许多人看后都能随口说出个物理名词,但谈到具体原理又往往语塞。
“水的表面张力,让薄片与水之间会形成一层薄膜,在外部大气压的作用下,达到了一个力的平衡状态,因此瓶中水不会流出。牙签之所以能浮在水面,是因为水的浮力作用。”类似的趣味实验,在“初中物理【王】”王老师(快手ID:724516931)的快手作品中还有很多。
眼见未必为实:怪坡源于参照物错觉
眼看前面是个上坡,却有走下坡路的感觉,掉在地上的水瓶竟从下坡往上坡滚去。“怪坡”现象一直为人们津津乐道。究其原因,有人用“重力异常”、“视差效应”、“磁场效应”等理论解释,甚至有人搬出鬼神之说。王老师用几十秒的视频,揭秘其中的原理。
视频中的水瓶在倾斜的木板上自下而上滚动。王老师在视频上方打出质疑标题:“反重力现象吗”?当老铁们还在蒙圈思考中时,视频画风一转,“原因揭秘”出来了:桌子全貌露出,整张桌子的倾斜方向与物体运动方向相同,原来物体本就在“走”下坡。
“其实,这与参照物的选择有很大关系。当桌子被遮住时,人们很容易将斜坡作为参照物。同理,各地的怪坡多存在于四面倾斜的山坡间,多个不同参照物的存在很容易令人产生错觉。”在老铁们的留言讨论中,王老师给出了此现象的标准答案。
硬纸筒竖直着扔下却平行坠落在桌面,平行着扔下却竖直站立起来。“你们能做到吗?一起动手试一下吧。纸筒平着下落时,可以多试几次,找到合适的高度再松手,保证能成功。”在王老师的指导下,不少人都照着视频试验,实验成功后又急忙跑回来请教原理。
王老师在评论区给出了答案:“当抛物高度恰当时,反弹力刚好可以把硬纸筒弹起并旋转90°后落地,这使得水平方向落下的纸筒刚好立起……”
在王老师的快手“科学实验室”,每个视频都充满惊喜。纸筒燃烧后竟能飞起来,不少人在日常生活中也见过类似现象:上坟烧纸,没有一丝风的情况下,燃烧的黄纸也能自己飞起来。“小时候被长辈告知这是先人在取走纸钱。”有老铁说。
王老师在视频配文中对这一现象做了科学讲解:“纸筒燃烧时,加热了周围的空气,当燃成灰时,由于热空气上升的原理,会带动纸灰起来。实验成功的关键是纸筒一定要轻。”