用蹦极跳来实现失重

实验内容

在做箱子用的木框上,安装上摄像机和落体实验的容器。然后把自行车内胎做的蹦极吊带绑在木框上,做落体实验。人为制造出失重的状态,试着进行各种题目的实验。

所需材料

落体装置(图1):木框(45cm×25cm×30cm,④)、海绵、自行车内胎15根(②)、木棒(2m)、小刀、橡胶带、绳子、板凳、摄像机(⑤)、显示器、录像机、梯子(①)、轴线(③)。

图1 落体装置
图1 落体装置

落体实验容器(图1A):橡胶栓(a)、弹簧(3.5cm/g)、树脂管(21Φ×35cm,b)、蜡烛、塑料瓶、剪刀。

实验方法

【装置的落下(图2)】

为了避免实验装置与建筑物碰撞,损坏实验装置,把装置用轴线悬吊在梯子上,并使其伸出1.5m左右。在术棒顶端绑上小刀,用它割断轴线使装置落下。为不使实验装置撞到地面,事先用自行车橡胶胎绑牢,并调整作好蹦极带的长度。如果是从3层高的楼(高11m)的房顶落下的话,可持续约1秒钟的失重状态。

装置的落下
图2 装置的落下

【记录和观察】

将干电池式小型摄像机固定在木箱上,摄像机的信号用20m的输出线连接到地面的显示器上。在地面上同时进行观察和摄像。这样的话,画面没有紊乱图像,可清楚地录制、观看了。

【实验课题的设定和实例】

在失重的情况下会发生什么现象的问题是作业题目的最主要内容。举出身边感兴趣的物理现象,预测结果也是开发作业题目的关键点。

1.吊在弹簧上的砝码的运动

在连接在橡胶栓(4号)上的弹簧(长度5cm)上,坠上砝码(25g),然后放入到树脂管(长30cm、内径1.7cm)中,管子的另一端塞上橡胶拴。把这个实验装置用橡胶带连接到落下装置上,使装置落下。在落下的过程中,原先在重力作用下伸长的弹簧缩短了,砝码被提了上去(照片1)。

照片1
照片1 左为落下前的砝码,右为落下过程中的砝码

2.蜡烛燃烧时火焰的样子

切掉塑料奶瓶的底,将钉子(长约3cm)穿透瓶底的中央,插上蜡烛(长约5cm、直径5mm),放入瓶中。在瓶子侧面贴上玻璃纸(18cm×18cm),粘接到落下装置上。在装置落下之前,点燃蜡烛。装置下落的瞬间。蜡烛的火焰变为圆形(照片2)。

照片2
照片2 左为落下前的蜡烛,右为落下过程中的蜡烛
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发布时间:2014/11/29 20:50:21  阅读次数:4720

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