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《趣味物理學(xué)》在線(xiàn)閱讀——第4章 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)·“永動(dòng)機(jī)”(3)

來(lái)源:百度文庫(kù) 2010-08-18 13:13:40

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4.3 墨水滴畫(huà)成的旋風(fēng)

  拿一塊光滑的白色硬紙板剪成圓形,中間插一根削尖了的火柴梗,就可以做成一具陀螺,象圖39右邊所畫(huà)的是它的實(shí)際大小。要使這個(gè)陀螺旋轉(zhuǎn),并不需要特別的技巧,只要把火柴梗的上部夾在大拇指和食指之間;把它擰轉(zhuǎn)以后,很快丟到平滑的面上,就可以了。

  現(xiàn)在,你可以利用這個(gè)陀螺,做一個(gè)很有意義的實(shí)驗(yàn)。在使它旋轉(zhuǎn)之前,在那圓紙片上先滴幾小滴墨水。接著,不等墨水干燥,立刻把陀螺擰轉(zhuǎn)。等它停下來(lái)以后,再看看那些墨水滴:每一滴墨水已經(jīng)劃成一條螺旋線(xiàn),而這些墨水滴劃出的螺旋線(xiàn)合起來(lái)看,就象旋風(fēng)的模樣。

  象旋風(fēng)的模樣倒并不是偶然的。你知道這圓紙片上的螺旋線(xiàn)表示了些什么嗎?這其實(shí)是墨水滴移動(dòng)的軌跡。每一滴墨水在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候受到的作用,跟坐在“魔盤(pán)”上的人受到的完全一樣。這些墨水滴在離心作用下離開(kāi)了中心向邊上移動(dòng),在邊上紙片的轉(zhuǎn)速比墨水滴本身的要大了許多。

  在這些地方,這圓紙片仿佛從墨水滴底下悄悄地溜了過(guò)去,跑到了它們的前面。結(jié)果每一滴墨水仿佛都落到了圓紙片的后面,退到它的半徑后面似的。它的路線(xiàn)正因了這個(gè)緣故才顯出彎曲的形狀——使我們?cè)诩埰峡吹搅饲(xiàn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。

  從高氣壓地方向外流動(dòng)的空氣流(就是所謂“反氣旋”)或流向低氣壓的空氣流(就是所謂“氣旋”)所受到的作用也完全相同。因此,墨水滴畫(huà)成的螺旋紋實(shí)在可以說(shuō)是真正旋風(fēng)的縮影。

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