转动的车轮

时间:2022-09-06 12:49:06

转动的车轮

所需材料

350mL透明塑料瓶(或者小一点的水瓶);

泥水――越混浊越好;

2条固定带(扎线带);

剪刀;

一辆自行车(别忘了头盔)。

活动步骤

注意:瓶子不能太大,要刚好可以放在自行车轮的两根辐条之间。小水瓶或果汁瓶的大小就刚刚好。

1 把水瓶上的标签清理干净。

2 将水瓶装满你可以找到的最脏的泥水。如果你觉得水不够浑浊,那么可以再多加一些泥土。

3 将泥水瓶放置在自行车前轮的辐条之间。安装时要确保车轮在转动的时候,水瓶不会碰到自行车支架的前叉,车轮可以自由旋转。如果水瓶碰到了前叉,你就需要换一个小一点的水瓶。

4 用一根或者两根固定带将水瓶在辐条之间固定好,然后把固定带的尾端剪掉,这样就不会妨碍车轮的转动了。

5 找一段你可以骑快一点的路,骑上一圈自行车(别忘记戴好头盔)。

6 当你停下来的时候,要使水瓶口指向“6点钟”方向(瓶口向下接近地面)。看一看水瓶中的物质。水瓶中的水是不是干净了很多?你能不能看到水瓶中的泥层?

活动概述

在艾萨克・牛顿(Isaac

Newton)之前,没有人想到过为什么我们在地面上跳起后又落回地面,或者我们为什么不能漂浮在空中。17世纪的一位英国哲学家曾经有一个有趣的想法――他想知道是什么原因使得行星都停留在轨道上围绕太阳旋转。他提出了一些关于重力和引力的定律,以此来解释万物的运动规律。

引力是使物体聚集在一起的力。质量越大,引力越大。地球的质量比我们大得多,但是仍旧把我们吸引在地面上。同样的,地球的引力也使水和泥土颗粒留在了瓶子中。牛顿提出了一条定律,关于物体自身的质量、它的加速度及其能量之间的联系。在经过重力加速后(通过自行车轮的转动使其运动),密度比较大的泥土微粒会比小而轻的颗粒推力更大些。这就意味着最重最多的泥土颗粒会产生足够的力量被推到瓶底,而比较轻的水微粒会保持在水瓶顶部。如果你将泥水放在一个容器中静置几天,你就可以观察到,之前的过程是逐渐发生的。这通常被称为“沉淀”过程。

你的自行车所做的是同样的事情,只是它用的是“惯性”现象而不是重力,惯性加速了这一过程。从某种角度来说,它们是非常类似的力,而且对物体会产生相似的效果。惯性甚至可以用“G”单位来度量,1G就相当于地球上产生的1单位重力。

活动应用

离心机是一种利用惯性产生类似于引力的机器。有时,地球的引力并没有强到可以从液体中分离固体颗粒,因此离心机就被用来产生相同但更为强大的吸引力。

病理实验室里的医学家经常需要将你血细胞与血浆分离开来。他们将提取到的血液放在离心机中旋转从而达到这一目的。但是如果试管在被摇动或倾斜的时候倒置了,那么血细胞与血浆就会重新混合在一起。为了防止这种情况的发生,就要把像果冻一样的黏性物放到几个试管中,它的作用就像一个塞子一样。在血液被旋转的时候,红细胞就被拉到了黏性物下面并被提取出来,而密度较低的血浆则保留在黏性物顶部,留给科学家们去检测。

下次你抽血的时候,可以问一下你能不能看看不同的取样试管,并指出哪几个试管中是有黏性物的。

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