科学探究小论文之铅笔的探究

时间:2021-08-31

  关于铅笔的探究

  给你一支铅笔,你能让它笔尖向下倒立在手指上吗?这是一件非常困难的事,甚至比用手指顶起一支长竹竿还要难得多。

  于是,我做了两个实验:

  [实验1]找一块大橡皮,把铅笔尖孔在橡皮中央,使铅笔和橡皮成为一个整体。你用手掌托起橡皮,铅笔就稳稳当当倒立着,就是笔杆倾斜一点也啥关系。

  [实验2]打一把小折刀,把刀插进靠近笔尖的笔杆里,折刀和铅笔就能倒立起来,虽然有点倾斜,但很稳当。

  这是为什么呢?于是我和几位同学作了研究,发现这于平衡力有关。

  一般的物体,如桌子、床、电灯、房屋等等,静止地放在原位置上,都要受到重力和支持力这两个力作用。比如说电灯,它受到了重力G和电线拉力T的作用,这两个力恰恰是大小相等、方向相反、作用在一条直线上,所以它处于平衡状态。

  而用手指顶铅笔,手指给了铅笔一个向上的力,地球给了铅笔一个向下的力,只有这两个力大小相等、方向相反而且在一条直线上时,铅笔才能平衡。重力的作用线是从重心竖直向下的一条直线,要想保持手指向上的支持力总在这条直线上,那是非常困难的,因此用手指顶铅笔很难成功。但物理老师又告诉我们:不管是铅笔,还是铅笔盒, 怎么放最稳当,最不容易倒,这就是物体的稳度问题,物体的稳度越大,物体就越不容易翻倒。

  用什么方法来提高物体的稳定呢?从加橡皮这个实验中,我发现一个原理:铅笔尖端的面积很小,所以立不住。把它和橡皮连结起来,物体的'“底基”就大了,物体就变得稳定了。所以三条腿的圆凳,腿总是斜向外边,这就是为了增大支面,再比如说台灯瓶子底比瓶口大,也都要用这种方法来提高稳度。

  那么,铅笔插上了小折刀为什么能够站稳呢?物理老师告诉我们是否是铅笔的重心改变了呢?让我们来分析一下:铅笔插上小折刀以后,铅笔和小折刀成了一个整体,由于刀柄比较沉,整个物体的重心降到了刀柄附近,跑到了支撑它的下边,这时,倒立着的笔和刀就和吊灯的情况相似了。如果有个外力拨动铅笔,使它离开原来的平衡位置,铅笔一歪,那重心便会提高;外力一消失,铅笔就会在重力作用下回到原来的平衡位置,保持静止状态。

  实践出真理,通过老师和同学的共同协助,我终于发现了其中的奥妙,今后我还要努力,以实践证明科学!

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