主题:【整理】发几个有趣的物理现象,可以用来当魔术玩 -- 铁手
刚看到胡一刀的一个感慨,说现在物理与普通生活离的太远了。的确,现在物理学已经要不就是太大,要不就是太小的尺度。不过,现实生活中还有很多物理现象,很号玩,而且很违背直觉。我找了一些好玩的,整理在这里。也请大家补充。
几天前看到过一个视频,是一个物理老师为了展示一个物理现象,自己作为试验品,用粗绳子吊在高空,粗绳子另外一头拴一个铁球,用其他绳子先固定着。粗绳子本身搁在一个横梁上,除此之外,就没有任何别的固定的地方了。试验开始,固定铁球的绳子被砍断,于是这个物理老师也开始下坠,铁球也开始下坠。你猜会发生什么?
[FLASH]https://www.youtube.com/v/5ZnKIPfIhAQ[/FLASH]
前面发过一个物理老师自己作为枪击的靶子,不过是在水下。因为水的阻力比空气大,在空气中可以干掉一个人的子弹,在水下只能象慢镜头一样。看上去很惊险,可是有惊无险。
[FLASH]https://www.youtube.com/v/tzm_yyl13yo[/FLASH]
又找到几个平常可以在家里当魔术玩,惊奇小孩子用的。其实大人恐怕也会很惊奇。下面这个视频里,其中慢动作滚球、铅笔穿刺装满水的塑料袋而滴水不漏、全透明的瓶子、热锅上的蚂蚁(不对,热锅上的水)、瓶子后的反像,绝对又容易做,效果又震撼。
[FLASH]https://www.youtube.com/v/HQx5Be9g16U[/FLASH]
第一个,很要胆子。下个问题是,对铁球的分量有木有要求。多大分量才能够一个体重150KG的成人玩一把哪个游戏。跟铁球开始旋转时候的半径有木有关系?数量关系是多少才能安全玩一把。应当是体重不能大于铁球圆周运动需要的向心力。决定性的是铁球转圈的半径不能太小。
三的小把戏很好理解。
补充一个:将酒精稀释到一定比率,将一个手帕扔入其中,捞起来,点燃手帕上的酒精,可以看到,酒精在烧,手帕木事。
很想看图
Total wrong about first show.
靠的是绳子和杆之间的摩擦力,重点是在人落地之前让球绕着杆转足够多圈,因为人这端的拉力和绳子的绕圈数是指数关系。跟铁球质量有关系,但是不那么大,球到杆的起始距离影响很大。
事实上这老师离地越远反而越安全,看视频他掉了一半以上的高度才停住,安全系数其实不高,我是不敢玩的。
水下射击的其实很容易玩。没危险。
铁球的运动半径在减小,但是能量不变,着就要求大的向心力。加入铁链足够坚强,那么铁联和转动轴之间的压力是增大的.假定摩擦系数是常数. f max=n*N
the work of the ball did during the man' fall: W= intergral( mv^2/r*dr) from r0 ->0, we neglect the effect of the ball's gravity.
so finally, W=e^(r0/r)*(mv^2)=1/2.*mv_final**2+Mg*H
M is mass of the man and H is the height of the man's drop.
N=mv_final**2/r=2*(W-Mg*H)/r
fmax=n* N
fmax>=Mg.
finally the force depends on the ratio between r0/r, which can be always sufficient large to provide force to balance the weight of the man and compensate the energy due to fall, when r->0.
你大概没有学过大学物理
那你说问题出在哪里?
我的的推倒就是具体SHOW给你看,几圈之后巨大的摩擦数值上是如何产生的。
其实绳子绕木头几圈后,摩擦力就非常大,稍微用力就可以拉住。
http://xdjy.cxtc.edu.cn/best_course/Normal_physics/physics(New)/review/chapter/show.asp-chapter=2.htm
关键是在下落过程中铁球运动足够快,可以在棍子上缠绕足够的圈数。
r->0 那就是个发散的大。压力大,最大的静摩擦力也大。
摩擦力大的源头是压力大了。