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每天1個(gè)兒童科學(xué)小視頻，激發(fā)孩子好奇心，培養動(dòng)手創(chuàng )造力

文：科學(xué)奶爸 | 視頻：科學(xué)奶爸

BGM：久石讓 《Summer》，版權歸屬原作者

小朋友及大朋友們，晚上好！又到了今天的【科學(xué)大發(fā)現】時(shí)間了，我們的口號是“小實(shí)驗大科學(xué)”?，F在，你們準備好和我一起探索神秘的科學(xué)世界了嗎？讓我們變身科學(xué)小偵探，開(kāi)啟今天的科學(xué)任務(wù)吧！

領(lǐng)取任務(wù)卡

【今日任務(wù)】探索硬幣拱橋懸空不掉落的科學(xué)原理。

【問(wèn)題分析】硬幣彼此交錯疊放在一起并能伸出桌沿不掉落，初步判斷與力矩有關(guān)。我們通過(guò)一組實(shí)驗來(lái)進(jìn)一步探索分析。

【課程目標】培養孩子發(fā)現、分析、解決問(wèn)題的能力。

實(shí)驗所需材料

1元硬幣數十枚

實(shí)驗操作步驟

1.將硬幣放在紙盒邊緣并往外伸出約一半的距離。然后在該硬幣后面連續擺放另外7枚硬幣形成一列。

2.在第一層硬幣上面交錯擺放第二層硬幣。

3.在第二層的第一枚硬幣前面再擺放一枚硬幣，并用另外一枚硬幣架在該硬幣及與之相鄰的另一枚硬幣上面，形成第三層硬幣。依次類(lèi)推，共疊加11層硬幣。

4.按照上面的步驟，再擺放第二列硬幣。

5.按照步驟三的方法，將兩列硬幣最右端位置連接起來(lái)，使得整堆硬幣形成一個(gè)U字型。

現象及原理分析

通過(guò)上面的實(shí)驗我們發(fā)現，當把兩列硬幣交錯擺放連接起來(lái)成為一個(gè)U字型結構后，U字型底端的硬幣竟然能懸空在外不掉落。

力矩在物理學(xué)里是指作用力使物體繞著(zhù)轉動(dòng)軸或支點(diǎn)轉動(dòng)的趨向。力矩的單位是牛頓-米。當硬幣疊放在下一層某個(gè)硬幣上且硬幣有一部分懸空時(shí)，此時(shí)該硬幣受到向下的重力以及下一層硬幣的托舉力，且下一層硬幣最右側邊緣成為該硬幣的支點(diǎn)。當懸空部分的硬幣力矩大于未懸空部分的力矩時(shí)，硬幣將掉落。當在該枚硬幣上面繼續疊放一枚硬幣后，增大了未懸空部分的力矩，使得該枚硬幣不會(huì )掉落。以此類(lèi)推，如果將整個(gè)U型結構看成一個(gè)整體，因U型底端部位的硬幣即懸空部位的硬幣的力矩小于未懸空部位的力矩，所以整個(gè)U型結構能有一部分可以懸空而不掉落。

實(shí)驗注意事項

實(shí)驗可以使用其他面額的硬幣。謹防幼兒誤吞食硬幣導致窒息。實(shí)驗過(guò)程中需大人全程陪伴，不能讓孩子單獨操作，確保安全。

免責申明：科學(xué)實(shí)驗含一定的操作風(fēng)險，請家長(cháng)陪同孩子嚴格按照實(shí)驗步驟操作并仔細留意本實(shí)驗注意事項，實(shí)驗過(guò)程中發(fā)生的任何安全事故，與魔力科學(xué)小實(shí)驗公眾號無(wú)關(guān)。

今日互動(dòng)及思維創(chuàng )新

挑戰一下，看誰(shuí)的拱橋懸空的硬幣最多？文章底部留言探討吧

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