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水上“奔跑”的石子

2009-06-24 09:21
物理教學探討·初中學生版 2009年2期
關鍵詞:打水漂瓦片石塊

沈 貴

游戲項目打水漂,選扁平的石塊(瓦片)用力擲向水面,然后數它們彈起的次數。

技術關鍵石塊(瓦片)與水面相切的角度,在空中的旋轉速度。

世界紀錄石塊(瓦片)在水面上連續彈起38下(據說)。

秋天的湖水,迷人極了,湛藍的天空和游動的白云映在平靜的湖面上,令人神往。此時,很多人會禁不住撿起一塊石片拋進水里,望著那激起的漣漪向遠方慢慢地擴散。讓我們做一個游戲——打水漂。這個游戲是選一塊薄而平的石片,貼近水面用力迅速地拋出去,石片會在水面上一次又一次地彈起,直到它的速度減慢,才沉入水中。石片比水的密度大,在水里應該下沉,為什么能在水面上蹦蹦跳跳呢?很多同學會認為是速度使石片不沉。其實,這是只看到表面現象,沒有看到本質。

我們來做一個小實驗:用手掌的側面擊水和用手掌的正面擊水。感覺有什么不同呢?你會感到阻力不同,用手掌正面擊水的時候,水的阻力要大些,原因是手和水的接觸面大些,這說明水的阻力和面積有關。

繼續實驗:用手掌正面擊水,一次用力迅速地擊,一次慢慢地擊。你會明顯地感覺到迅速擊水的時候,水的阻力更大一些,這說明水的阻力還和速度有關。我們常常說“柔似水”,似乎水是最柔的東西。但是,跳水運動員都有被水“拍”過的經歷,有時會被水“拍”傷。那就是水的阻力起作用的結果。

上面的實驗結果可以說明,水的阻力和物體接觸水的面積有關,接觸面積越大,水的阻力越大。同時水的阻力還和速度有關,速度越大,阻力越大。這回明白了吧,是水的阻力使石片在水面上“奔跑”,石片扁一點是為了增大石片和水的接觸面積,用力拋出石片是為了盡可能加大速度。

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