揭秘实验：刀尖上的平衡舞手工旧物改造教程

所需时间: 5分钟 制作难度: ★☆☆☆☆ GEEK指数: ★★★☆☆

怎么样，看到这个平衡装置觉得不可思议吗？肯定的告诉你，除了你在图片中看到的那些叉子勺子神马的，我们什么也没有用。不对，事实上我们还用到了几个简单的物理原理，而它们才是这次实验的主角。接下来，我们就为你介绍这几位主角，并且教你逐步实现这个神奇的平衡装置。

 

1   实验用具● 不锈勺、叉各一把（两把叉子也是可以的）

● 牙签

● 美工刀

● 打火机

 

2   制作方法2.1   制作平衡臂● 将叉子和勺子交错插好，两只柄略向前成弧。确保稳固。

 

2.2   寻找平衡点● 固定美工刀，使刀刃成图片中的体位~

● 在叉齿和勺子中的寻找平衡点，插入牙签，然后牙签中部搭在刀尖上，使合体的叉勺保持平衡（这一步听起来很玄，实际做起来你就会知道它有多简单了）。

2.3   见证奇迹● 点燃牙签的另一端，接下来，就是见证奇迹的时刻了！

 

3   实验原理

冷静下来以后我们发现这个实验让人惊奇的地方有两个——第一是叉子凭什么和牙签合体后就有站在刀尖的超能力了呢？第二是凭什么火就烧不到合体后的牙签的支撑点呢？

再冷静一下、放下对合体的成见之后，我们发现这里面的科学道理这样的：

● 科学道理一：首先把整个叉子勺子牙签组合之后的结构，做一个力学的抽象。牙签与刀刃的接触点就是结构的支点，当质量分布比较近似的叉子和勺子组成稳定的结构，并且以实验中的姿态所示处在地球重力场中时，整个结构的重心就在支点的下方。为了照顾中学物理苦手们，现在请继续把整个结构抽象成一个挂在虚拟绳子上的重心（再照顾一下，图中红色的小球）。突然，是不是感觉被提醒了？对，现在进入单摆的模式。这个餐具组合体就是以单摆的规律在保持平衡，当重心位置改变时，重力就通过约束重心的虚拟绳子把重心拉回原来的位置上。于是现在晃晃悠悠的复杂结构在你脑中只不过是一个系着绳子，安静下垂的虚拟小球了。

 

● 科学道理二：大家都知道可燃物体燃烧一般有两个要素，燃点和足够氧气。“在这个实验中，本来牙签在欢快的燃烧，但是为什么突然就没有氧气了呢？是谁家孩子的鼻孔这么大？”如果你这样想了，那么小编觉得你对人身攻击的兴趣大于科学。实际情况是刀片是常温的，当火焰带着热量从牙签上蔓延过来时，刀片兴奋而迅速的把热量转移到它身上还不那么热的其他部分（比如他的心），于是刀片附近的牙签迟迟达不到木材的燃点（400℃~470℃）。说到这里，小编想到小时候玩过的与此类似的一个游戏，把棉布蒙在硬币上，用火点棉布短时间是点不着的，除非火焰把硬币加热到棉布的燃点。当年脑子一热无数次表演“你点我不着”后，小编的衣服跟拔过火罐似的。废话少说，在牙签如图片中那样烧完一部分后刀片还是没有被加热到木材的燃点，火焰不再有燃料供应，就熄灭了。

 

● 科学道理一+科学道理二：鉴于牙签与刀刃接触的点正好是整个结构的支点，而这个支点在实验时没有被火焰破坏，整个结构看起来就很让人惊喜了。