初.345.桥的秘密
渝中区大坪中学 初三 秦荣烛
各种各样的定理,发明往往始于一个小小想法,一点点好奇心,一个看是不起眼的实验。 --------题记
一直以来,我都是个好动的人,自然对于实验也是情有独钟的。
刚上初二,物理的世界缤纷多彩,我无限神往。对于那些很容易的实验我更是兴趣盎然。总要自己亲自做上几次才肯罢休。还记得课堂上老师一个简单的实验,我就蠢蠢欲动;一句“自己可回家可以试着做”更是坚定了我探索的决心。每一个伟大,都曾渺小,都曾被人忽视。
重庆是个桥都,特别是斜拉索大桥特别多,石门大桥就是一个代表,在一道物理题中说到桥的模型就是一个杠杆,立柱越高,绳子能够承受的拉力就越小,我觉得很难理解,杠杆都可以转动,桥怎么能够转动呢?在老师的帮助下,我明白了其实杠杆也是可以静止不动的,那为什么立柱越高,绳子承担的拉力就会越小呢?在老师的指点下,我画出了杠杆的力和力臂,如图所示,从图上可以清楚的看到立柱越高,根据杠杆平衡,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂就越长,动力就越小。
那实际的情况是不是跟理论分析一样呢,我向老师借来了杠杆,钩码和弹簧测力计,模拟了这个实验。如图所示。
桥的重力用两个钩码代替,为1N,如何用弹簧测力计分别向各个方向拉住杠杆,使杠杆平衡,所测量的数据如下所示。
动力作用线与杠杆的夹角/度
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30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
动力F1/N
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1 |
0.7 |
0.5 |
0.7 |
1 |
分析:如果夹角越接近90度,即立柱的高度越高,所用的拉力就越小。
看到实验结果和理论统一了,我高兴极了。
随后我又产生了两个问题
问题1:为什么立柱会在中间,而不是在一边呢?
解答:经过一段时间的思考,我觉得立柱在中间,两边对立柱的拉力形成平衡力,可以相互抵消,如果只有一边有拉力,就有可能被拉跨。
问题2:为什么钢绳在上面拉,而不是在下面支撑呢?
解答:通过上网,我知道了拉绳抗拉,而不抗压,即可以承受很大的拉力,而不能承受较大的压力。
原理桥有这么多的物理知识,我对物理的兴趣更大了。
梁启超曾说过:“少年智,则国智;少年富,则国富;少年强,则国强;少年雄于世界,则国雄于世界。”国家要发展,离不开少年,少年要发展,离不开探索,一次次的实验,少年也会赢得属于自己的一方天地。让我们用思想规划未来,用行动创造明天!
评语:该学生的论文有提出问题,有理论分析,有实验探究,在寻求答案的过程中,该学生不是空想,而是使用了实验器材进行探究,这就是一种科学的态度。