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水面浮针
来源:科技百科 专题:物理天地

你能把一根缝衣针放在水面上,让它像麦秆似的浮着吗?

很多人认为,这是不可能的,因为铁的比重比水的大,水的浮力不能托起铁针。

如果你也是这“很多人”中的一个,那么下面的实验可以使你改变看法.取一碗水,拿一根细一点的缝衣针,稍微抹上一层猪油.在水面上放一小张能吸引的纸,再在纸面上轻轻地平放一枚缝衣针.等这张纸完全湿透以后,轻轻按下纸的四个角,使纸慢慢沉入水中.这时候,钢针却漂浮在水面上.放吸水纸的目的是为了减少针对水面的冲击。

水的表面有一层弹性的薄膜,是由于水的表面张力形成的.钢针如果不被沾湿或刺破这一层薄膜,这层薄膜就像一张绷紧的橡皮膜一样把钢针托住.在钢针上抹油就是为了不让水沾湿钢针,所以你在重复做这个实验以前,一定要把这枚纲针擦干,重新抹上一层油。

夏日,你在池塘里一定见过一些能在水面上爬来爬去的昆虫,叫做水黾虫(黾mǐn).它不陷到水里的原因就是足上有一层油,身体又很轻,所以它在水面上就像在陆地上行走一样。

想不到的结果

找一个象手掌一样长,象手指一样宽的纸条,象图中那样,剪两个小口或撕两个小口.然后去考考你的同学: 如果拿住纸条两头向两侧拉一下,纸条会断成几截呢?

一般会认为断成三截.这时候,你让同学试一下.试的结果一定会感到迷惑不解: 纸条只断成两截。

这项实验随你做多少次,纸条的大小和剪口的大小也随你改变,结果都是一样的,纸条断开决不会多于两截.原因是哪里薄弱就在那里撕断.在纸条上剪两个切口,不论你多么细心,两个剪口也不会完全一样.即使肉眼看起来,两个剪口完全一样,也总会有一个比另一个大一些.当拉力作用在纸条上的时候,每一个剪口处受的拉力都是严格相等的,所以两个剪口中比较薄弱的地方先裂开,一旦裂开了就变得更薄弱,一直要裂到底。

这个小实验可以使你了解在“材料力学”中的一个重要问题。

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