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力學小實驗—在水上“奔跑”的石子

來源:奧數網 文章作者:沈寧華 2009-10-26 13:48:48

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  秋天的湖水,迷人極了,湛藍的天空和游動的白云映在一平如鏡的湖面上,令人神往,此時,連大人也會禁不住撿起一塊石片拋進水里,望著那激起的漣漪向遠方慢慢地散開。

  來,讓我們做一個科學實驗——打水漂。

  請你解釋一下,石片比水重,進到水里應該下沉,為什么能在水面上蹦蹦跳跳呢?

  這個科學實驗會告訴你打水漂的竅門是什么。關鍵是要選一塊薄而平的石片,貼近水面用力迅速地拋出去,此時石片才會在水面上一次又一次地彈起,直到它的速度減慢,才沉入湖里。

  啊!明白了,是速度使石片不沉。

  其實這只說出了表面現象,沒有說到本質上,水在這里到底起什么作用呢?

  那么再做一個實驗:用手掌的側面擊水,然后再把手掌伸開,用正面擊水。兩次的感覺如何?你會感到這兩次的阻力不同,手掌伸開的時候,水的阻力要大,原因是手和水的接觸面大了,這說明水的阻力和面積有關。繼續實驗,張開手掌擊水,一次用力迅速地擊,一次慢慢地擊,感覺怎樣?

  迅速擊水的時候,水的阻力更大一些,這說明了水的阻力還和速度有關。

  我們常常說“柔似水”。似乎水是最柔的東西,但是,從跳板上跳水的同學都有被水拍過的經驗,為什么有時會被水拍傷呢?那是水的阻力造成的。

  上面的實驗結果可以說明,水的阻力和物體接觸水的面積有關,接觸面積越大,水的阻力越大,入水的時候如果整個身體是展開的,就必定挨拍無疑,因為身體和水的接觸面積太大;同時還和速度有關,速度越大,阻力越大,從高處落下,到水面的速度很大,在速度很大的時候阻力和速度甚至不是成倍增長的關系,而是增加的更多。

  這回明白了吧!是水的阻力,使石片在水面上奔跑,石片扁一點是為了增大和水的接觸面積,用力拋出是獲得速度。

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