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1、用硬币做物理实验硬币是生活中常见的一种流通物,利用这随手可得的小小硬币能够做很多好玩的物理实验,下面给大家介绍三个利用硬币完成的三个有趣的物理实验。1. 硬币平衡实验:实验器材:数枚一元硬币实验步骤:先把两枚硬币叠放在一起,两枚硬币错开使上面的硬币尽量多的悬空;保持这两枚硬币的相对位置,在下面在放一枚硬币,使上面的硬币尽量的悬空而不掉落;按这种方法在往下加上更多硬币。假如叠的方法恰当,只需用四枚硬币,便能够使上端的硬币完全伸出桌面而奇迹般地保持平衡,如图1所示。 图 1现象分析:第一枚硬币的重心放在第二枚硬币的右边缘,这两枚硬币的重心在第三枚硬币的右边缘,这三枚硬币的重心在第四枚硬币的右边缘利
2、用杠杆原理能够推出,假如每枚硬币的直径都是单位长度,那么n枚硬币能够伸出桌面(1+1/2+1/3+1/n)/2个单位的长度。叠放到第四枚能够伸出桌面的长度是1.04个单位长度,只要硬币数量充足多,硬币伸出桌面的长度就能够充足大,但是这个增长速度也非常缓慢20枚硬币只能伸出大约1.79887个单位的长度,1000枚硬币也只能伸出大约4.8938个单位的长度。个单位的长度。2.硬币碰撞试验实验器材:一把钢皮尺,数枚一元硬币。实验步骤:将钢皮尺放在光滑的水平玻璃上,将两枚硬币前后离开一段距离贴着尺放在玻璃上,用手指弹后面的一枚硬币使它去撞击前面一枚,结果后面的硬币停在撞击处,前面的硬币代替它向前运动
3、一段距离。实验拓展1:将数枚相同的硬币一个紧挨着一个贴着尺放在玻璃上,再在这排硬币的后方放一枚硬币,用手指把这枚硬币弹向前面的一排硬币,结果这排硬币最前方的一枚被弹了出去。如图2所示。假如用手指弹射两枚硬币,结果是最前方的两枚被弹了出去。假如弹射三枚,则最前方的三枚被弹了出去。尝试的结果是手指弹出的硬币数总等于前方被弹出的硬币数。 图 2现象分析:两枚相同的一元硬币在发生对心正碰时满足动量守恒和机械能守恒,根据建立的动量守恒和机械能守恒方程解方程组,可知这两枚硬币将交换动量和动能。若是一枚硬币弹向前面的一排硬币,可视为动量和动能持续地发生交换,最终最后一枚硬币获得了与弹射弹币一样的动量和动能,
4、被弹射出去。若是几枚硬币一起弹向前面的一排硬币,原理与上面相同,所以弹出的硬币数总等于前方被弹出的硬币数。3水浮硬币实验实验器材:数枚五分的硬币或铝镍合金的一角硬币(若用的是不锈钢的硬币,实验很难成功),水盆,清水,细铁丝,餐巾纸,蜡烛等。实验步骤: 取一只脸盆,盛满清水,用手指拿着一枚硬币水平地轻轻放入水面,使硬币浮在水面上(硬币应是干燥的,水是平静的,动作轻轻的)。如有困难,可用以下方法之一:(1)在硬币上抹点蜡或抹一点肥皂;(2)先将硬币放在吸水纸上,再把纸平放到水面上,然后戳掉薄纸;(3)做一个小铁圈,把硬币托放在上面,然后放入水中,小心翼翼地移去铁圈。用同样方法再放入两枚硬币。然后用
5、手指轻轻拨动,或者用嘴轻轻吹气,使硬币逐渐靠拢。随着它们持续地靠近,最后紧挨在一起。假如用手轻轻拨动其中一枚,另一枚也跟随移动,似乎它们间存有某种相互吸引的力。现象分析:液体的表面是液、气的分界面,处于表面层的液体分子比较稀疏,分子间的相互作用表现为引力。在分子引力的作用下,使液体表面有如一张紧绷的弹性薄膜,液体表面上出现的弹力称为表面张力,表面张力有使液面具有收缩的趋势。实验用的硬币是用铝镍合金铸成的,它们浮于水面不下沉主要凭借水的表面张力。当硬币轻轻放在有如一张弹性薄膜的水面上,它受到重力、浮力及沿液面切线方向的表面张力的作用,如一角硬币的浮力和表面张力向上分力的合力能与重力达到平衡,硬币便能浮于水面。后放的硬币在水的表面张力作用下迫使它们向低凹处移动,这就是它们相互吸引的奥秘。用同样方法还可使更多硬币同时浮于水面,它们聚在一起,形成十分有趣的图案。图2为3枚硬币在水面上形成的图案。 图 3