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给孩子最好的科学教育
最近四川和新疆发生了强烈的地震,灾区人民受灾严重,大家的心都揪在了一起。
地震虽然不能预测(点我查看为什么地震不能预测),但却可以检测。今天教大家制作的自制地震仪,在原理上和科学家们使用的地震仪是一样的。科学家们靠这类地震仪能够检测发生地震时大地的震动,你也可以利用这个简单的装备在家里做一回小地震学家。
关键概念
地震仪、惯性
材料和工具
纸盒子(如鞋盒、快递盒)
一次性杯子(或者矿泉水瓶子剪开)
笔
棉线
一些碎石(如鹅卵石),或者重的东西
纸
剪刀
操作步骤
1. 首先把纸盒子90度反转,让开口的方向朝着你。
2. 在顶上用剪刀剪2个小洞,这两个洞是用来穿棉线用的。
3. 在一次性杯子的底部剪一个口子,大小正好和你的笔一样。
4. 在一次性杯子的开口处相对着剪2个小洞,然后在里面穿上一根棉线。
5. 把笔插到底部的洞里,露出笔头。用一些胶带纸、双面胶一类的东西把笔固定住,使它不会上下晃动。
6. 在杯子里放上碎石或者重物,在笔下面垫一张纸。
7. 现在你可以摇晃纸箱,同时缓缓往外抽纸,你在纸上能看见什么呢?
实验原理
▲ 张衡设计的候风地动仪
当地震发生时,地震波可以传到很远的地方,使地面产生剧烈的振动。如果在和震源有一定距离的地方放一台灵敏度很高的探测器,就能够获得这次地震所发生的震波图。
世界上第一个地震仪是汉代的张衡创造的候风地动仪。而西方第一个地震仪是法国物理学家欧特费尔(Jean de Hautefeuille)在1703年设计的。地震仪有许多种类,但是基本原理大同小异。
▲ 地震学家约翰·米尔恩(John Milne)构想的古代中国候风地动仪
以我们制作的地震仪为例,当发生震动的时候,纸和箱子会随着大地运动,而悬挂着的重物因为受到惯性的作用会保持相对静止。这么一来,悬挂的重物和纸会发生相对位移。张衡的地动仪和现代地震仪的拾震器利用的都是这个原理。
地震仪除了能及检测地震以外,还可以测量火山爆发、炸药爆炸等地表震动。地震学家们可以用地震仪的信息在第一时间检测到地震的发生,然后向民众报警。
不过,无论是地动仪,还是各类地震仪都不能预测地震,而只能记录地震产生的地震波。迄今为止,人类还无法准确地预测地震,更谈不上防止地震。
大自然就是这么可怕,这么不讲道理!
亲爱的小伙伴们,
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图片及参考资料来源:
http://www.fjdspm.com/books/jcyb/2011-07-16/130.html
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