孩子离不开玩具,小时学问好的候玩玩具,不但可以让孩子开心,实藏还能引起孩子对世界的小时学问好奇和思考,而这些品质,候玩对孩子日后的实藏慌色app都有什么发展大有裨益。而且,小时学问别看儿童玩具相对比较简单,候玩很多玩具用到的实藏原理其实可以一直用到太空中去!
今天,小时学问又到了儿童节,候玩就让咱们盘点一下,实藏看看这些大家耳熟能详的小时学问小玩具背后的原理吧。
铁皮青蛙/回力车/八音盒
我们小时候都玩过发条铁皮青蛙……什么?候玩你没玩过?那一定是你经历了铁皮青蛙已经过时而某宝尚未兴起的代沟期,现在快去逛逛某宝,实藏还能找回丢失的童年。除了小青蛙,回力车、八音盒也都要用到发条。
上发条的时候,我们手上的动能传递给发条,以弹性势能的方式存储在发条里。当松开手时,发条就缓缓舒展,把弹性势能重新转化为动能,私库在线播放让铁皮青蛙呱呱叫着往前跳,让回力车冲向终点线,让八音盒的滚筒拨动琴弦,奏响美妙的音乐。
在大人的世界里,弹性势能与动能的转换还能用来做其他事情。比如从远古时代起,世界各地的人们就发明了弓箭,利用弹性势能来捕猎打仗。现在,人们把发条放到机械表里,让它驱动指针转动,或是放进卷尺或吸尘器,让它帮着快速收起卷尺或线缆。老式的沙发里面装的是弹簧,汽车和许多大型精密设备使用弹簧或者液压装置来吸收运动能量,达到减震的效果。而弹簧秤是中学物理课必备的实验设备,甚至在菜市场上,也常常见到手拿弹簧秤的老先生老太太们。
那这和太空又有什么关系呢?咱们当然不可能用弓箭或者弹弓子把航天器直接崩上太空,这个原理在太空中的用途之一,是帮航天员称体重。
你可能会说:不对啊?天美传奇传媒官网免费下载空间站是微重力环境,弹簧秤也没法称啊?这时就要牛顿第二定律来帮忙了:航天员把自己固定在已拉伸弹簧的一端,当弹簧恢复原位时,同时测量航天员的回弹加速度,就能求出航天员的体重。
陀螺/空竹
陀螺这个玩具,全国各地的叫法不太一样,有的地方叫“冰尜(ga)”,有的叫“打老牛”“懒懒婆”“geluo”“dielou”,笔者印象较深的名字是“抽汉奸”,一鞭又一鞭,打得汉奸转圈圈。
陀螺的个头常常比较小,大个子弓着身子玩一会儿,腰就直不起来了。大孩子和老儿童们适合玩抖空竹,两根棍一条绳,就能抖出许多花样。笔者曾听过一位高人说:“你给我一个锅盖,我也能给你抖起来。”
不论陀螺还是空竹,共同的特点是转得稳。为什么它们能转稳?背后的原理是角动量守恒。角动量是衡量物体旋转的一个物理量,它的hhhh22方向和大小不会轻易改变。玩过指尖陀螺的小伙伴们都知道,陀螺转起来之后,给它改个方向,就能感受到它强烈的“挣扎反抗”。
利用角动量守恒的规律,人们在枪炮的管壁上刻出膛线,使子弹绕着轴线旋转起来,这样它飞往目标时,就一直弹头朝前,不会在空中翻滚,这样可以飞得尽量远。
抖过单轮空竹的玩家还知道,单轮空竹落到绳上之后,会一边自转,一边围着玩家转。这个现象叫“进动”,是守恒的角动量被地球重力“扭转”后“倾倒”的结果,只是它的“倾倒”是朝着侧向进动,而不是直挺挺地一头扎到地上去。
感知这个“进动”,装有陀螺的设备就可以知道自己的运动方向发生了扭转。这种设备叫做“陀螺仪”,是飞机、卫星、bnb八度影视最新版本更新内容太空望远镜、空间站上必备的重要姿态控制装置。
另外顺便说一句,抛开那些高大上的精密仪器不谈,人家陀螺本螺自己就上过太空……
竹蜻蜓/水火箭
竹蜻蜓是中国传统的儿童玩具,它的制作也很简单,一个竹片两端各自削成迎风斜面,中间插根小木棍,两手一搓就能飞上天。
支持竹蜻蜓的物理原理,是牛顿第三定律。当竹蜻蜓转动起来时,叶片的斜面推动空气向下运动,根据牛顿第三定律,作用力必有反作用力,大小相等方向相反,作用在同一直线上,于是空气推动竹蜻蜓向上飞。
来到大人世界里,竹蜻蜓就成了飞机,包括直升机和固定翼飞机。背后的终极支持原理,都是要把空气更有效地推向/丢向下方,从而对机翼/旋翼产生强大的抬升力。
同样是牛顿第三定律,还造就了另一个高级玩具,就是水火箭,好多小伙伴上物理课时都亲手制作过。往密闭的可乐瓶体里打气,猛然推开喷口时,压缩空气推动瓶里的水向下喷出,在反作用力的推动下,水火箭就扶摇直上了(水火箭也有一定危险性,大家千万注意安全)。
水火箭和正经的航天火箭原理上已经相差不多,只是推进剂不同而已。而在其他方面,就连“推进剂本身也是负担,需要仔细计算”,都是一样的。
肥皂泡
我们小时候玩吹泡泡的时候,一定都对泡泡上的颜色痴迷过。它是怎么形成的?是肥皂水的颜色吗?为什么颜色一消失,泡泡很快就会破裂呢?
藏在肥皂泡颜色背后的秘密,是光的波动性质。我们虽然通常说太阳光是白光,但实际上并不存在“白光”,阳光是由许多种颜色的光组成,不同颜色的光有不同的波长。当同一束光波分别从肥皂泡的内外两壁反射的时候,就会产生两束光波,如果这两束光波正好是波峰叠波峰,波谷叠波谷,颜色就会加强,如果正好是波峰对波谷,波谷对波峰,颜色就会抵消。这样一来,哪种颜色会增强,哪种颜色会抵消,是由泡泡的水膜厚度与我们的观察角度决定的。这种现象叫做“干涉”,产生的条纹叫做干涉条纹。
在重力的作用下,肥皂泡的水会慢慢顺着周边往下流。当泡泡的水膜足够薄的时候,它的内外两壁对任何颜色都无法造成显著的干涉效应。所以,看到肥皂泡褪色的时候,我们就知道它离崩溃不远了。
利用干涉效应,科学家造出了许多科学观测设备,其中很多是为了帮助我们探索宇宙的奥秘。有些设备在物理发展史上“战功赫赫”,例如迈克尔逊-莫雷干涉实验,直接否掉了以太——之前假想的光的传输介质。有些设备大而无形,我们身处其间,都感受不到它的存在。例如著名的事件视界望远镜,由散落在世界各处的若干座射电望远镜组成,它使用“甚长基线干涉”技术,拍摄到了两座特大黑洞的影像。
噗噗船
在《悬崖上的金鱼公主》电影里,我们看到一个有趣的玩具船,宗介和波妞乘坐的“噗噗船”。点着一支蜡烛,放在小锅炉下面,小船就噗噗噗地前进了。
在现实世界里,这样的船是真能造出来的!把易拉罐的铝箔剪贴成一个小扁包,插入两根吸管,用滴胶封好铝包和吸管结合部位的缝隙,从吸管注入一些水,准备一艘插有一节蜡烛的小纸船,把铝包架到蜡烛火苗上方,把吸管置于水中,就能看到小船噗噗前行了!
驱动噗噗船的发动机,在热机原理里称为“斯特林引擎”,它通过让密闭空间里的气体/液体不断在热区和冷区之间振荡流动,推动引擎做功。斯特林引擎是一种外燃机,是从外部加热的,比起我们更熟悉的内燃机来(比如汽车发动机就是在气缸里烧汽油的内燃机),它的最大特色就是不限热源,不论你是摩擦生热也好,烧柴也好,用电也好,太阳能也好,核反应也好,只要能产热,都能充当热区的热源。这样的话,在太空中都可以用斯特林引擎了!
当然,在太空中使用斯特林引擎的话,还有一些细节难关需要克服,例如润滑油问题。这里说一个低调的好消息,神舟十五号完成的在轨试验中,有一项就是“空间高效自由活塞斯特林热电转换试验”,它在未来载人月球及深空探测任务中,具有广阔的应用前景。
最后,也要跟小伙伴们强调一下,虽然咱们这篇文章是按照“玩具-理论-上太空”的顺序来组织,但并不意味着用来造大家伙的理论都是从玩具里悟出来的,相反,好多时候,是人们先把火箭送上了太空,然后童心未泯的工程师们就开始琢磨,利用这个原理能做个什么东西玩玩呢……
策划制作
作者丨曲炯 通信技术工程师
审核丨刘勇 中国科学院国家空间科学中心研究员
策划丨丁崝
责编丨丁崝 王梦如
曲炯
科普中国
倒计时186天!晋江世中运倒计时牌正式亮灯

晋江国际机场的工作人员与世中运倒计时牌合影,助力世中运。主办方供图

在五店市传统街区,晋江一中的学生挥舞旗帜为世中运加油。主办方供图
东南网4月14日讯(本网记者 陈诗婷 通讯员 陈文经 丁志俭)今日上午,世中运倒计时牌在晋江市第二体育中心、五店市传统街区、梧林传统村落、晋江国际机场等晋江城市地标亮灯,造型独特的灯牌显示出“倒计时186天”的字幕。
据世中运倒计时牌设计团队负责人曾俊渊介绍,倒计时牌特地设计了现代和古朴两种不同风格的造型,分别命名为“海丝玉兰”和“闽晋合”,既与摆放地的环境更加契合,同时传递出晋江古老传统又现代朝气的城市魅力。
其中,“海丝玉兰”以晋江市花白兰花为灵感,结合世中运VI视觉系统基础色与闽南建筑出砖入石的理念,加上海浪元素组合而成。通过多彩朝气的颜色与晋江海丝文化及世中运口号的理念相互呼应,不仅展现出晋江的人文底蕴,也期许世界青少年多彩多姿地成长。而“闽晋合”则以闽南古厝为原型,巧妙加入窗花元素,使得整体造型大气灵动,象征着晋江是一座开放包容的城市,热情欢迎世界各国中学生的到来。
曾俊渊介绍说,世中运倒计时牌一共制作五块,其中“海丝玉兰”倒计时牌有三块,一块高约4.5米的倒计时牌安放在晋江第二体育中心,两块高约2米的缩小版倒计时牌安放在泉州晋江国际机场的出入口,两块“闽晋合”倒计时牌则分别安放在五店市传统街区和梧林传统村落,“这些倒计时牌都内置电池,即使发生突然断电等意外,也能保证倒计时时间不停止。此外,倒计时牌还特别做了抗风设计,能抵抗十二级大风。”
世中运筹办以来,宣传活动部紧扣“在一起,更出彩”主题,分节点梯次推进世中运城市氛围布置。目前已先行在户外大型广告牌、公交候车亭、路名牌、环网柜、围挡围墙、天桥、公园、LED屏幕等布设世中运主题宣传版面、景观小品1000多处。此外,通过举办世中运元旦主题打卡活动、世中运创意海报及拜年贺卡大赛等“一月一主题”活动,积极调动各界参与热情。
近期,主办方将结合世中运测试赛、第二十三届中国(晋江)国际鞋业暨第六届国际体育产业博览会等重大活动,开展世中运城市宣传,逐步造浓“全民世中运”氛围。
佩德罗:帕尔默和罗杰斯都很特别,我得准备好接他们的传球
在今天凌晨进行的英超第一轮比赛中,切尔西客场3-2击败富勒姆,赛后第二天,若昂-佩德罗在接受俱乐部官方的采访时谈到了自己对比赛的看法。

与帕尔默、摩根-罗杰斯组成的锋线搭档
“他们都是特别的球员,每个人都知道这一点,我很感激能和他们一起踢球,因为我知道如果我那样跑出一些空间,他们肯定会把球传给我,而我必须做好得分的准备。”
“所以能和他们一起踢球对我来说意义非凡,我只想享受比赛,尽力帮助球队赢下每一场比赛,至于这个赛季我能取得什么成绩,就看情况吧。我只想抓住每一次得分机会。”
“我很久以前就知道摩根-罗杰斯了,因为我们以前是对手,所以当他加入俱乐部时,我就知道这对我们来说是件好事,因为他是一名非常优秀的球员,而且我认为他能像昨天那样帮助我们。”
“现在比赛中,如果我们跑动频繁,对方后卫就很难盯防住某个球员,教练让我们在场上自由发挥,所以我们彼此之间配合默契,这对我们很有帮助,希望本赛季这种情况能多次出现。”
对比赛的看法
“我认为全队表现都很好,我们努力做好自己的工作,我们丢了两个球,但我们踢了一场精彩的比赛。在那里比赛并拿到三分非常困难,而这才是最重要的。”
“现在说我们的目标还为时过早,但我们需要一步一步来,我们必须专注于英超联赛和杯赛。我们也有充足的时间训练,去了解教练对我们的要求,让我们拭目以待,希望我们最终能够实现目标。”
“我当然会享受这个赛季,因为我们能够取得更高的成就,为切尔西效力,你永远都需要追求这个目标,昨天的比赛精彩纷呈,展现了我们的实力,希望我们能在接下来的比赛中继续保持这样的状态。”
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