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悬指跷跷板

2024-06-06潘浩

科学24小时 2024年6期
关键词:量杯桐庐县反作用力

潘浩,资深科学老师,“大潘科学实验站”自媒体平台创始人,桐庐县科学组大组成员,桐庐县骨干教师。曾获“2019浙江教育年度新闻人物”称号,被评为2022年第三季度“杭州好人”、桐庐县战“疫”青年标兵、桐庐县首届“最美科技工作者”、桐庐县优秀教师。

大潘:小美,你看,这是什么?

小美:给我一个支点,我可以撬起整个地球。这不就是阿基米德提出的杠杆原理吗?

大潘:今天我们要做的实验就和杠杆有关。

小美:杠杆实验?难道我们要翘起地球吗?哈哈!

大潘:那倒不是,我们要在不碰到杠杆的前提下,使杠杆重的一端的物体翘起来。

实验材料

水、圆柱形马克笔或圆柱形木条、同样的量杯两只、搅拌棒、红绿色素两种、直尺一把。

实验步骤

1.分别往两只量杯中倒入70毫升和60毫升清水,并滴加红色和绿色的色素予以区别。

2.以圆柱形马克笔或圆柱形木条为支点,将直尺的中心部位架在笔上或木条上。

3.将两只量杯分别放置在直尺两端,由于盛有红色液体的量杯中液体较多(水越多越重),轻松翘起了盛有绿色液体的量杯。

4.尝试将手指伸入被翘起的盛有绿色液体的量杯中,观察两只量杯的情况(注意手指不要触碰杯壁)。

实验现象

当往盛有绿色液体的量杯中伸入一根手指时,两只量杯的位置未发生明显的变动;

当伸入两根手指时,两只量杯的位置也未见变化;

当伸入三根手指时,盛有红色液体的量杯翘了起来,且手指越往下,盛有红色液体的量杯翘得越高。

实验原理

根据阿基米德原理(浮力定律),伸入水中的手指会受到水的浮力作用,手指伸入得越深,伸入水中的手指数量越多,绿色液体的水位就會越高,手指受到的浮力就越大。

根据牛顿第三定律,相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反。水对手指有浮力作用,同时手指对水也有反作用力,且浮力越大,手指对水的反作用力就越大,正是这股反作用力使另一端盛有红色液体的量杯翘了起来。

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