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挑战实验室 | “纸”上论英雄,学会做这个实验,你孩子也能得冠军!

广东科技报

软绵绵的纸可以做点什么?

加一点智慧,

用不到20g旧报纸,

就做出能承载10公斤杠铃片的纸桥。

再加一点技术,

制作的纸桥可以长达3米!

怎样才能像冠军队伍一样

把纸变“钢”

利用力学的原理制作一条超级纸桥?

别急,在学做纸桥前

我们先要搞懂如何利用纸承重

今天的“挑战实验室”

科科为大家准备了

两个比较容易上手的小实验

小朋友们可以在实验的过程中

探索力的奥秘

实验分享1

纸筒称重

操作步骤

Step 1.拿出一张A4纸,横向分三份,裁切约1/3纸张作为辅助带;2/3作为纸筒

Step 2.卷纸筒,并用双面胶粘贴好,另外两张A4重复步骤1、2,制作另外一个纸筒

Step 3.把三个纸筒与辅助带粘贴起来

Step 4.把纸筒装置放在地面上,调节装置的平衡

Step 5.承重测试

成功关键

1.裁纸时,确保纸筒高度一致

2.卷纸时,要保持纸张平整,尽可能无褶皱

3.调整时,注意确保纸筒与地面垂直

4.承重时,注意轻放重物,不心急,重物采用书本相对容易操作

寻根究底

为什么要这样设计?

1.我们选择卷成圆柱型,是因为圆柱形比起其他棱柱承重能力好

2.三根圆柱共同撑起重物,压力分担,每张纸受到的压力就少了

3.之所以要用长条纸捆住三根柱子,是为了给它们一个牵引力,就好像三个小朋友手拉手,谁要倒了,另外两个小朋友还有机会拉住他,可增强装置的稳定性。

还可以如何改良?

可以尝试探究在不同纸筒高度或数量下,装置的承重力有何不同,尝试找到最佳配比方案。探究时,可选一个参数进行梯度调整,其他参数固定不变进行试验,并进行数据统计。

实验分享2

简易纸桥称重

操作步骤

Step 1.拿出一张A4纸,横向对折一次后展开

Step 2.选取一边的纸张往中间折痕折叠,反转纸张,将已折叠纸张再次往中间折痕折叠

Step 3.反转纸张,重复步骤1、并再次多次重复步骤1、2,折叠成风琴状的纸桥面

Step 4.用两沓等高的书本做桥墩,纸桥面架在“桥墩”上,就可以进行承重测试啦

Step 5.承重测试

成功关键

1.折纸时,要保持纸张平整,在确保桥面载物面积的前提下,尽可能多层折叠。

2.调整时,要注意桥墩不能离太远,也不能靠太近

3.承重时:注意轻放重物,不心急,重物可选用电池、跳棋珠子。摆放重物时,注意平衡摆放,先两边后中间,先外围后中部。

寻根究底

为什么要这样设计?

1.多层折叠,是为了增加纸桥的厚度,增强它的承托力

2.折叠成风琴状,可以增大桥身厚度,也可以方便摆放重物

3.折叠时保持纸张平整,是为了不破坏纸张的纤维结构,避免削弱其承托力。

还可以如何改良?

可以尝试探究不同折叠层数、桥板宽度、桥墩距离下,装置的承重力有怎样的不同,尝试找到最佳配比方案。探究时,可选一个参数进行梯度调整,其他参数固定不变进行试验,并进行数据统计。

广东科技报社融媒体中心出品

文图 | 张文鑫

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