別鬧,幾粒鹽就能立起高腳杯?你是不是用膠水了?

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曾經的曾經

有位柯老師告訴過我

幾粒鹽就能立起高腳杯

這麼小的鹽

這麼大的杯

真能行

小編叒用家裏的食鹽

試試這平衡的藝術

實驗器材

“低腳”杯、鹽、(吸管)、所標杯??

實驗步驟

第一步:

少量鹽倒在寬敞平整桌面成小堆狀。

第二步:

將玻璃杯傾斜放在鹽堆上,仔細調節杯子傾角直到它平穩立住

操作中一定待杯子立穩再撤手,後續操作也注意做好防護,避免杯子摔碎致人受傷!

第三步:

(用吸管)輕輕吹開杯腳處的鹽,不要碰到杯子。

第四步:

隨着鹽粒逐漸減少杯子仍不會傾倒,可以仔細檢查杯腳處確實沒什麼鹽了。

第五步:

清理乾淨散落的鹽粒,避免身體受到二次物理傷害。

原理解說

這是一個非常經典的物理“魔術”,高腳杯(或雞蛋、硬幣)看似以不可思議的角度立在桌面上,實際上依靠的是物理學中的摩擦力和幾何結構來實現的。

最關鍵的原因在於鹽的立方晶體結構。這些鹽粒像一個個有棱有角的小方塊,當你把高腳杯放在鹽粒上時,這些堅硬、有棱角的鹽粒就像微型的楔子或者墊腳石。它們卡在高腳杯和桌面之間,填補了微小的縫隙。哪怕你吹掉了周圍多餘的鹽,只要杯底壓住了最關鍵的幾顆鹽粒,這就形成了一個穩固的多點支撐系統(如同相機的三腳架)。與此同時,杯子的重量壓在鹽粒上使得鹽粒與桌面之間靜摩擦力大大增加,這種摩擦力抵抗了杯子想要傾倒或者滑動的趨勢。

爲了讓物體保持平衡,物體的重力線(通過重心豎直向下的線)必須落在其支撐面內。否則,支持力和重力不可能共線,物體就有轉動的趨勢。如果此時支撐面可以提供足夠的靜摩擦力,那杯子就可能繞杯腳轉動,即傾倒。而如果靜摩擦力不足那杯子就可能直接滑倒。通常情況下,高腳杯傾斜時,支撐點通常只是邊緣的一個極小的點。重力線很容易偏出這個點,產生力矩把杯子拉倒。而且高腳杯底座通常很光滑,摩擦係數極低,重心的微小偏移可能就會導致杯子滑動並倒塌。加鹽過後,哪怕只是幾顆鹽粒,它們實際上擴大了有效的支撐面積,使得重力線更容易落在支撐面內實現平衡。鹽粒作爲介質,調整了接觸角度,使得原本不可能平衡的角度,現在可以讓重力線恰好落在這些微小鹽粒構成的支撐區域內

實際操作中,杯子的形狀和重量也會影響這個“魔術”的難易程度。杯子越高、越重,重力矩越大,就更容易讓杯子倒下。小編用自己高頻振動的手試了高腳杯多次也沒有立住,最終,高腳杯閣下和所標杯尊駕只能潸然退場( TДT)相信有所標杯的朋友應該知道所標杯還是比較重的。留下原本不起眼的矮腳杯真神大放異彩。小編和好幾個同學都是一次成功的,快來分享你試了幾次吧(^艸^)

編輯:二分

本文經授權轉載自中科院物理所(ID:cas-iop),如需二次轉載請聯繫原作者。歡迎轉發到朋友圈。

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