会爬坡的玻璃球

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  中午刚一吃完饭,奇奇就从书房拿了两支铅笔,又从储藏室拿了三根小木条,把它们一起放进书包,拖着折叠桌就快速地往学校跑去。
  来到学校大门口,奇奇支起折叠桌,放上一盒玻璃球,就开始大声吆喝起来:“大家快来看呀,快来看呀!”
  这时,隔壁班的洋洋同学走了过来,满脸疑惑地问:“奇奇,你在喊啥呀,啥东西这么稀奇?”
  奇奇拍了下脑袋,拿起盒子里的玻璃球,向围观的同学笑着介绍:“对了,我要展示的就是这神奇的玻璃球!”
  洋洋走近桌子,睁大眼睛观察盒子里的玻璃球,咦,这不就是自己平时玩的彩色玻璃球吗?心想,奇奇肯定又在忽悠人,便气鼓鼓地说:“奇奇,别卖关子了,你这玻璃球有啥稀奇的?”
  “稀不稀奇,就请大家耐心往下看喽!”奇奇说完,放下玻璃球,从书包里掏出小木条和铅笔放在桌上。
  他拿起小木条和铅笔扬了扬,学着魔术师的模样,说:“同学们,这铅笔和小木条都是很普通的东西,家家都有,你们要不要上来检查一下?”
  “别装模作样啦,赶紧继续吧!”大家都想看看奇奇到底在玩什么花样。
  “别急啊,见证魔力的时刻就要到了!”奇奇说完,将两根小木条彼此之间隔开一段距离平行摆放着。然后,将两支铅笔并排架在两根小木条上,再将一个红色的玻璃球放在铅笔上,这时,玻璃球稳稳地停在两支铅笔中间。
  “晕!这是啥魔力?幼儿园小朋友都会做,你就是在浪费我们的时间!”洋洋说完,转身就要离开。
  “洋洋,等等!好戏还在后面呢!”奇奇说完,在其中一根小木条底部再垫一根小木条,这样,铅笔就形成一个斜坡,再把玻璃球放在铅笔上。
  突然,玻璃球滚动起来了,只是,这个玻璃球竟然是顺着铅笔从低处向高处滚动的。
  洋洋看呆了,半天才回过神,大声感叹:“这个玻璃球真是有魔力,还会爬坡,牛!奇奇,这神奇的玻璃球多少钱一个,我要五个。”
  “我买三个!”“我买五个!”“我买十个!”……周围的同学纷纷拿出钱来准备买这充满魔力的玻璃球。
  站在一旁的酷酷一言不发地看完了整个表演,他知道,其实这只是一个实验。看到大家都上当了,他赶紧站出来大声说:“大家别激动,这些玻璃球根本没有魔力,就是普通的玻璃球,真正的魔力是科学。我来给大家做个实验,你们就明白啦!”

实验材料


  小木条3根、铅笔2支、玻璃球1个

实验步骤


  1将两根小木条并列摆放在桌面上,隔开约12cm的距离。然后,将两支铅笔紧靠在一起,并排架在小木条上,并确保铅笔处于水平状态。
  2将玻璃球轻轻放在两支铅笔中间的凹槽处,观察玻璃球的运动情况。然后,尝试拨动玻璃球,再观察玻璃球的运动情况。
  3将第三根小木條垫在其中一根小木条下面,使铅笔形成一个斜坡。
  4将玻璃球放在铅笔斜坡的顶部位置,然后松开手,让玻璃球自行滚动,观察玻璃球的运动情况。
  5将玻璃球放在铅笔斜坡底部位置,并用手指挡住玻璃球。然后,轻轻将斜坡顶部的铅笔逐渐向两边分开一定的角度(斜坡底部的铅笔不要动),观察玻璃球此时的运动情况。
  果然,当铅笔形成斜坡时,玻璃球很自然地从高处滚到低处。但是当顶部的铅笔分开时,底部的玻璃球反而向顶部滚动。看到这一幕,大家惊讶不已,这到底是怎么回事呢?

科学大揭秘


  当铅笔处于水平状态时,玻璃球在水平方向受力为零,因此能保持静止;当铅笔有一定坡度时,玻璃球由于受自身重力影响,会从斜坡顶端向底端滚落;当把斜坡顶部的铅笔逐渐向两边分开,随着分开幅度增大,玻璃球在铅笔轨道上重心下移的幅度也越大。由于玻璃球的直径较大,即使处于坡底时,其重心位置也高于处于坡顶时的重心位置(“下陷”导致)。因此,玻璃球从斜坡底端朝顶端方向滚动的过程,其实就是玻璃球在自身重力影响下的重心下移过程,只是在视觉上给人一种从下往上滚动的错觉,于是就出现了“玻璃球爬坡”的奇怪现象。
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