真不愧是用錢堆出來的，這座拱橋設(shè)計太巧妙

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每天1個兒童科學(xué)小視頻，激發(fā)孩子好奇心，培養(yǎng)動手創(chuàng)造力

文：科學(xué)奶爸 | 視頻：科學(xué)奶爸

BGM：久石讓 《Summer》，版權(quán)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(xiàn)】時間了，我們的口號是“小實驗大科學(xué)”?，F(xiàn)在，你們準(zhǔn)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)。我們通過一組實驗來進一步探索分析。

【課程目標(biāo)】培養(yǎng)孩子發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。

實驗所需材料

1元硬幣數(shù)十枚

實驗操作步驟

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(xù)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，使得整堆硬幣形成一個U字型。

現(xiàn)象及原理分析

通過上面的實驗我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把兩列硬幣交錯擺放連接起來成為一個U字型結(jié)構(gòu)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轉(zhuǎn)動軸或支點轉(zhuǎn)動的趨向。力矩的單位是牛頓-米。當(dāng)硬幣疊放在下一層某個硬幣上且硬幣有一部分懸空時，此時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(cè)邊緣成為該硬幣的支點。當(dāng)懸空部分的硬幣力矩大于未懸空部分的力矩時，硬幣將掉落。當(dāng)在該枚硬幣上面繼續(xù)疊放一枚硬幣后，增大了未懸空部分的力矩，使得該枚硬幣不會掉落。以此類推，如果將整個U型結(jié)構(gòu)看成一個整體，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U型結(jié)構(gòu)能有一部分可以懸空而不掉落。

實驗注意事項

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

免責(zé)申明：科學(xué)實驗含一定的操作風(fēng)險，請家長陪同孩子嚴(yán)格按照實驗步驟操作并仔細(xì)留意本實驗注意事項，實驗過程中發(fā)生的任何安全事故，與魔力科學(xué)小實驗公眾號無關(guān)。

今日互動及思維創(chuàng)新

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