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文:科学奶爸 | 视频:科学奶爸
BGM:源于网络,版权归属原作者
小朋友及大朋友们,晚上好!又到了今天的【科学大发现】时间了,我们的口号是“小实验大科学”。现在,你们准备好和我一起探索神秘的科学世界了吗?让我们变身科学小侦探,开启今天的科学任务吧!
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【今日任务】利用重心原理将更多铁钉立在一根铁钉上。
【问题分析】硬币如果直接将铁钉一根一根单独叠加在一根铁钉上,基本上很难立起超过3根铁钉就会倒下来。但是如果利用重心原理,则可以让一根铁钉支撑起足够多的铁钉。我们通过实验来进一步观察分析吧。
【课程目标】培养孩子利用已有知识解决新问题的能力。
实验所需材料
铁钉19根、瓦楞纸板1块
实验操作步骤
1.将瓦楞纸板平放在桌面上。
2.取一根钉子,竖直插入瓦楞纸,并确保不会前后左右晃动。
3.将一根铁钉平放在桌面上。
4.依次交错地将其他铁钉架在该平放的铁钉上,且钉帽尽量挨近。
5.将另一根铁钉横跨架在交错摆放的其他铁钉的钉帽上,并使其铆合在一起。
6.捏紧平行的两根铁钉,并轻轻抬起来。然后将该组合铁钉放在竖直立着的铁钉钉帽上,观察铁钉的情况。
现象及原理分析
通过上面的实验我们发现,如果直接将铁钉钉帽对钉帽叠放铁钉,上面的铁钉很容易就掉落了,很难将更多铁钉立在一根铁钉上。但是,当我们把铁钉交错摆放,并通过上下两根铁钉铆合所有铁钉后,将该整个铁钉组合立在竖直的铁钉钉帽上时,所有铁钉都稳稳地“站”在一根铁钉上了。
由于这组钉子按照互相交叉、锁定的方式排列在一起,就会在重力和摩擦力的作用下不至于“散架”,进而形成一个稳定的铁钉组合结构。另外,由于这组钉子结构的重心、竖直钉子的钉帽在同一条铅垂线上,因此能保持平衡。
实验注意事项
谨防铁钉戳伤手指。实验过程中需大人全程陪伴,不能让孩子单独操作,确保安全。
免责申明:科学实验含一定的操作风险,请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项,实验过程中发生的任何安全事故,与魔力科学小实验公众号无关。
今日互动及思维创新
挑战一下,看谁立起的铁钉最多?文章底部留言探讨吧
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