科学砰砰秀之弹力世界

本文参加【科普新星培训营】,内容为作者原创。

各位亲爱的大朋友小朋友们,恐龙哥哥来咯!今天我们走进弹力的世界,让我来个大家介绍一下它背后的科学故事吧!

弹力是什么?

介绍弹力的知识之前,我们先来看一下究竟什么是弹力。很多人会说弹力不就是可以弹动物体产生的力么,当然研究科学知识我们必须要讲究严谨俩个字,我们先很严谨的描述一下什么是弹力:

弹力的本质是分子间的作用力。当物体被拉伸或压缩时,分子间的距离便会发生变化,使分子间的相对位置拉开或靠拢,这样,分子间的引力与斥力就不会平衡,出现相吸或相斥的倾向,而这些分子间的吸引或排斥的总效果,就是宏观上观察到的弹力。如果外力太大,分子间的距离被拉开得太多,分子就会滑进另一个稳定的位置,即使外力除去后,也不能再回到复原位,就会保留永久的变形。这便是弹力的本质。暂时不要考虑这段话的难易程度,因为接下来恐龙哥哥会用很多事实来为你证明!

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我们先来想象这么一个场景:把大小相同的一团纸和一颗西瓜同时从同一高度扔下去会怎么样?当然恐怖可怕的事情就会发生,西瓜被摔得四分五裂,而这团纸却安然无恙。

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皮球

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纸团

这是为什么呢?当然答案就是我们上面提到的-弹力!

弹力又是怎么产生的呢?

它需要满足俩个条件:

1:两个物体相互接触 2:物体发生弹性形变

大家可以试想一下:我们平时小朋友玩的皮球可以在地面上上下来回蹦跳,但是如果我们能够把镜头变慢,看一下皮球与地面接触时,你猜你会看到发生了什么事情?

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我们把慢镜头停留在皮球接触地面最用力的位置,你就会发现平时看到的圆圆的皮球在定格那一霎那的时刻,皮球竟然不圆了!

这样的情景我们可以用双手模拟演练一次,把皮球放在俩只手中央,接下来用手把球按变形,球的气满一点,你会发现皮球同样产生了变形。

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通过上面的过程我们发现皮球产生了形变,也就是形状发生了变化。除此以外,当我们用力去拽一根皮筋和一张纸的时候,接下来松开手,你就会发现橡皮筋产生用手把球按变形,球的气满一点。

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拽拉橡皮筋

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拽拉纸条

也可以用气球代替了明显的形变。那么其实纸张也发生了形变,地球上所有的物体都可以发生形变,那么他们都具有弹力么?

答案是否定了,因为发生形变后判断物体是否具有弹力,我们还需要知道形变后的物体能否恢复到原来的形状,也就是我们所谓的弹性形变。这里的恢复指的是自动恢复,手动或者外力作用不符合要求哦!如果是形变后无法自动恢复原来形状,我们把这种形变一般定义为永久形变或塑性形变。

感受弹性形变和塑性形变最好的办法就是找一个弹力球和一个乒乓球,接下来用外力轻轻敲击,弹力球还可以恢复原来的样子,而乒乓球却被敲扁了。

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弹力球

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乒乓球

生活里我们在哪里见到过弹力呢?

答案有很多:弹簧,橡皮筋,蹦蹦床,减震,海绵,夹子等等,常见的物体我们就不一一列举了,大家可以在生活中找到各种各样的事物。

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其实找不到也没关系,摸摸自己的脸,感觉弹性十足,那么恭喜你,你的皮肤还很年轻!(开个玩笑)

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当然各种体育运动中的工具也是案例,皮球,足球,羽毛球,网球,排球,乒乓球等等。

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今天弹力的知识恐龙哥哥就分享到这里,我们下期再见!