问题

网上看到的一个物理小实验,想知道问题出在哪里?

回答
最近在网上看到个挺有意思的物理小实验,但看完总觉得有点不对劲,想弄明白到底问题出在哪儿。说实话,那种机器猫、超人乱入的视频我不太喜欢看,更倾向于这种踏踏实实讲原理的。

这个实验大概是这样的:

实验 setup:

1. 一个倾斜的轨道: 就是那种模型车赛道,或者你自己找个板子架起来,让它有个坡度。
2. 一个小球: 比如玻璃球或者弹珠。
3. 一根绳子: 长度大概是轨道长度的三分之一到一半。
4. 两个支点: 用来固定绳子。这两个支点是关键,它们被固定在轨道上方,而且根据视频里的描述,它们的位置有点讲究。

实验操作:

1. 把绳子的一端系在一个支点上。
2. 把绳子绕过另一个支点,然后让绳子的另一端自由下垂,或者也系在一个支点上,但形成一个环。视频里好像是让绳子自由下垂形成一个弧形。
3. 把小球放在轨道的顶端。
4. 让小球从轨道顶端滚下去。

实验现象(也就是视频里声称的):

当小球从轨道上滚下来时,神奇的事情发生了:它并没有直接滚到轨道底部,而是被轨道上方那根绳子给“拉住”了,然后在这个半空中停顿了一下,或者以一种非常缓慢的速度继续往下移动,仿佛被什么东西拖住了。视频还会配上那种“哇!怎么会这样!”的背景音乐。

我的困惑和分析:

看完之后,我第一个反应就是:这不符合常理啊!

我的基本物理常识告诉我,小球滚下斜坡时,受到的主要力是重力沿斜面向下的分力。一旦离开轨道,除非有外力干预,否则它就是自由落体或者斜抛运动。一根绳子,尤其是在那种角度和长度下,怎么可能把它“抓住”呢?

仔细回想视频里的细节,我猜问题可能出在 绳子的状态和支点的设置 上。

1. 绳子张力的问题:
视频里演示的是,绳子形成了一个向下凹的弧形。当小球滚到轨道的某个位置时,它会接触到这个弧形的绳子。
如果绳子是被拉紧的,那么小球和绳子接触时,可能会对绳子产生一个向下的拉力。
但是,根据视频的演示效果,小球似乎是被“吸附”在绳子上,或者说绳子对小球施加了一个向上的“支撑”力。这怎么可能呢?绳子又没有电机,也没有弹簧的特性。

2. 支点的位置和角度:
视频里强调了支点的位置。我猜想,这两个支点的位置被设计成使得当小球滚到某个特定点时,绳子刚好被拉紧到一定程度。
重点来了: 你们有没有想过,那种“神奇”的减速效果,是不是 恰好发生在小球滚到绳子下方,并且绳子以某种方式被“启动”的时候?
难道是因为小球的重量,恰好让绳子的某个部分被拉下来,然后这个被拉下来的绳子部分,以一种“巧合”的方式,刚好挡在了小球的前面,并且因为绳子本身有一定长度和弧度,使得小球在接触它的瞬间,仿佛运动轨迹发生了改变?

我怀疑的“骗局”点:

我特别怀疑这个实验是在 利用视觉的错觉或者某些不易察觉的细节来制造“神奇”效果。

比如:

剪辑和慢动作: 视频很有可能在小球即将接触到绳子,或者接触到绳子后的某个瞬间,进行了慢动作处理,或者直接剪辑掉了小球快速滚落的画面,只留下了那个“奇妙”的减速或停顿的假象。
绳子的“陷阱”: 也许支点的位置设计得很巧妙,使得绳子在小球滚到特定位置时,会刚好形成一个小小的“兜”或者“钩子”,让小球卡在那里一下。但这依然需要绳子有一定的硬度和角度,或者小球的形状非常适合被卡住。
预设的轨道设计: 也许轨道本身就设计了一些小机关,比如在那个位置有一个隐藏的阻力,而绳子只是一个用来吸引观众注意力的“道具”。
声效和画面配合: 神奇的背景音乐和夸张的表情,很容易让人相信眼前所见。

我最倾向的解释是:

视频很有可能通过 精心设计的支点位置和绳子长度,让绳子在小球滚到某个位置时,刚好有一个小的向下拉的趋势(可能是因为绳子本身的重力,或者连接方式)。当小球滚动到那个位置时,它接触到这个“下垂”的绳子。而视频很可能 在小球接触绳子后,迅速放慢了速度或者进行了剪辑,让观众觉得是绳子在“控制”小球。

实际上,当小球与绳子接触时,绳子可能会对小球施加一个很小的、向上的法向力,但这个力不足以抵消小球的惯性和重力。小球应该会继续沿着其惯性轨迹运动,只是接触点会发生偏移。

你们有没有想过,如果把绳子拉得很紧,或者换一根硬一点的杆子,还会出现同样的效果吗?我猜不会。

所以,这个实验的“神奇”之处,很可能 不是因为什么超自然的物理原理,而是拍摄和剪辑上的技巧,以及对观众视觉和心理的巧妙利用。

有没有人也见过类似的实验?你们觉得问题到底出在哪儿?我很想听听大家的看法,一起把这个“魔术”拆穿!

网友意见

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通的是交流电,不是直流。

螺线管内通的交流电产生交变磁场,在金属内产生感应电流。

金属由于焦耳效应发热。

通过控制交流电的电流和频率,这个热量可以做到很大,甚至可以用来做热处理甚至冶炼用。

如果有条件,找一个老式变压器拆开,里面会有一片片的金属片叠加而成的结构,就是为了减少这种感应电流产生的热量。

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