魔力科学小实验|科学实验，传说中的悬浮术？不会倒，还能承重
_本文原题：科学实验 ， 传说中的悬浮术？不会倒 ， 还能承重
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家长朋友们 ， 大家好！今天给大家分享第404个家庭科学小实验 。
在今天的实验开始之前 ， 先来看下这些神奇的张拉结构——
由一些非常简单的零件与软软的细线所构成的摆件模型 ， 不仅能稳稳的立起来 ， 还能支撑起一杯水的重量；
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稍加操作 ， 细线就硬地如同柱子般 ， 支撑起互不接触的整个结构；
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虽然结构之间有明显的连线 ， 但感觉就像是反重力一样漂浮在空中；
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但它也不是无坚不摧 ， 如果施加足够的力 ， 仍旧会被压垮 ， 也就是产生形变 。
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明明是软软的细线 ， 为何给人一种坚硬入柱子般的感觉 ， 提供如此大的支撑力 ， 想必大家也和我一样觉得不可思议吧！
为了探究其中的力学奥秘 ， 我设计了如下的实验 ， 供家长朋友给娃普及知识点时做参考 。
01
给孩子提问：细线是如何让整个装置保持平衡的？
接着 ， 让孩子提出自己的观点假设 。
然后 ， 顺着孩子的假设 ， 通过设计下面这组实验来进行检验 。
实验材料：
棉线 ， PVC长管 ， 短管 ， 连接弯头若干 ， PVC三通 ， 钻孔器 。
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实验步骤：
01· 首先 ， 在长管和弯头连接处钻孔 ， 保持对称 。
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02· 将长管 ， 短管组合出如下的形状 ， 一共组装两个 ， 并使形状 ， 大小保持一致 。
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03· 将棉线分成3股 ， 分别连接侧边与中间的部分 。
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04· 看似两个散落的装置 ， 只要将其中一个放置在另一个的上方 ， 就能构成完美的平衡 。
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通过分析实验 ， 我们得出这样的结论：张拉整体是由张力和压力共同作用并达到一个平衡点的结构；提供张力的部分是中间较短的棉线作用的 ， 而两边的棉线是提供压力的 ， 刚和能和中间的张力做到平衡 ， 也就是我们看到的相互支撑~
实验具体的操作步骤 ， 请参考下方的实验视频↓
02
通过这个实验 ， 娃就能明白张拉整体结构为何看似不受重力影响了 。
不过在实验中 ， 家长有必要给孩子做如下知识铺垫 ， 有助于加深理解 。
比如 ， 有的娃就会问了 ， 张拉结构要如何理解呢？
大家可以试着拉一根橡皮筋 ， 橡皮筋明显的变细 ， 松开后又恢复原样 ， 这一拉一放就是典型张拉结构 。
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我们可以换个角度来理解 ， 将实验中整个张拉结构看做是一个天平 ， 受到重力（拉力）影响 ， 沉的那一头就会掉下去 ， 为了保持平衡 ， 必然要在后面加一股张力 。
这时候 ， 中间的短线和后面的长线都在拉扯下变得紧绷 ， 也就是说让张力和重力达到平衡 ， 即可保持稳定 。
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03
“悬浮术”用到了经典的力学原理——“张拉整体”（Tensegrity） ， 最早是由美国著名建筑师富勒的发明 ， 这指“张拉”和“整体”的缩合 ， 这一概念的产生受到了大自然的启发 。
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▲巴克敏斯特·富勒和他设计的张拉结构
张拉结构在生活中很常见 ， 就拿我们身体来说 ， 就有好多种张拉结构——
像是肌肉 ， 肌肉在收到适当的神经信号时 ， 能缩短自身主动的产生拉伸的作用；
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还有再比如肺 ， 伴随着呼吸吐纳 ， 肺在进气时扩张 ， 呼气时收缩 。
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好了 ， 今天要分享的实验就告一段落了！
看完奶爸的科普 ， 大家对张拉结构是否有了更细致的了解？你在生活中 ， 还见过哪些张拉结构？欢迎底部留言区探讨交流~
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【魔力科学小实验|科学实验，传说中的悬浮术？不会倒，还能承重】THE END
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