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蛇年到了,如何让蛇盘旋起来?| 正经玩

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2025-01-25 11:54

主要观点总结

文章描述了一个新春制作盘旋小蛇的实验,包括实验器材、步骤、原理以及投稿方式和近期热门文章推荐。实验通过点燃蜡烛产生的热空气让小蛇盘旋起来,涉及热空气密度、冷空气流动等原理。同时,文章还介绍了公众号上线10周年之际推出的AI小程序及近期热门文章。

关键观点总结

关键观点1: 实验介绍

文章介绍了一个新春实验,制作一条盘旋的小蛇,通过点燃蜡烛产生的热空气使其动起来。

关键观点2: 实验步骤

实验步骤包括固定长木签、画出盘蛇、剪下并固定蛇头、点燃蜡烛观察小蛇反应等。

关键观点3: 实验原理

实验原理涉及热空气密度小、冷空气补充、空气给小蛇提供切向力等知识点。

关键观点4: 投稿方式和近期活动

文章介绍了针对本期实验的投稿方式、投票机制、纪念品赠送等信息,并推荐了近期热门文章和公众号的新功能如AI互动小程序。


正文

新春即将来临,

在这里我们制作出

一条盘旋的小蛇

祝大家日福一日,

年富一年,

蛇来运转,蛇转乾坤!


实验器材


长木签(被蜡烛液固定)、托盘、蜡烛、卡纸、点火枪(打火机)、剪刀、笔、所标杯


实验步骤





安全提醒:本实验需要使用明火,请小朋友在家长陪同下完成,注意用火安全。
第一步:
将长木签(其实是炸串签)用融化的蜡油固定为竖直状态(建议用粘土、胶带或其他装置固定,不建议使用无情铁手)。
在卡纸上用笔画出“盘蛇”(注意间距就能画出较圆润的螺旋状)。

第二步:
按照线条将“盘蛇”剪下,并将头部放(用折痕稍稍固定)在木签顶端,由于摩擦力较小,只要提供恰当的力,盘蛇就能轻易实现盘旋

第三步:
在盘绕在木签上的小蛇旁边放上一支点燃的蜡烛,在热浪下,小蛇居然纹丝不动。


接着我们加大火力,小蛇成功地旋转了。


我们把小蛇剪短(其实是因为尾巴着火了,大家一定要小心用),这次一支蜡烛也能让小蛇动起来。


难道重力影响这么大吗?将蜡烛移动到别的位置或别的位置附近后,小蛇即使变轻了也动不起来。 




原来蜡烛的位置才是小蛇能否盘旋起来的关键因素。

原理解说




点燃的蜡烛之所以能让小蛇盘旋起来,是因为蜡烛的火焰加热了四周的空气,热空气密度小,从而向上运动,而四周的冷空气受气压影响会迅速向原热空气处补充,在此时空气能给小蛇提供一个切向的力,从而让小蛇盘旋起来。
如右图,当蜡烛产生的热浪通过这种在竖直方向有变化的螺旋段时,冷空气产生的切向力能够促进小蛇的运动;如左图,热空气通过水平变化的蛇段时,空气产生的力很难让小蛇动起来。


所以当热空气通过越标准的螺旋状小蛇时,小蛇盘旋运动的成功率就越高。
上期回顾

不用粘毛器,如何清理衣服上的毛絮(猫毛)?| 正经玩

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