徐杰
蹺蹺板是利用杠桿原理制成的一種游樂器具。利用浮力,我們也可以來玩一玩蹺蹺板!
透明塑膠杯、木條、木塊、黏土、大頭針、天平。
1.在蹺蹺板的兩端分別放置裝水的塑膠杯。左邊塑膠杯中的水多一些。因此,蹺蹺板的右邊就會(huì)翹起來。
2.問題:可以碰到塑膠杯子中的水,不可以碰到塑膠杯子或蹺蹺板,如何讓蹺蹺板反復(fù)地上升或下降呢?
3.方法:
方法一:用手直接插入右邊的塑膠杯子中(手不要碰到塑膠杯子任何部位),再提起來,蹺蹺板就會(huì)上、下運(yùn)動(dòng)了。
方法二:用木塊插入右邊的塑膠杯子中(木塊上釘上大頭針)。當(dāng)木塊浸入塑膠杯子中的某個(gè)深度時(shí),蹺蹺板的右邊就會(huì)往下降。將木塊拿出杯子,蹺蹺板的右邊又會(huì)翹起來。
4.思考:手或木塊并沒有碰到杯子,為什么蹺蹺板會(huì)上升、下降呢?
我們用天平進(jìn)行測(cè)量,塑膠水杯加木塊的質(zhì)量是134.46克,然后拿出木塊插在大頭針上,再完全浸入水中,結(jié)果天平顯示的總質(zhì)量增加為137.53克,增加了3.07克。因?yàn)橹亓吭黾恿?,所以塑膠水杯加木塊的這一邊往下降,而另一邊就翹起來了。
為什么木塊(或手)浸入水中之后重量會(huì)增加?因?yàn)椋?dāng)木塊全部浸入水中,手必須施力于木塊,以克服水對(duì)于木塊的浮力,因此,重量增加了3.07克重。換言之,為了將木塊原本浮在水面上的體積也壓進(jìn)水中,手必須往下施大于3.07克重的力,因此總重量增加了。6F2BB1F2-6FD9-4B5D-B53D-4CF8747D19FA