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如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

在80后的记忆里,相信对于滚铁环这款游戏不会陌生,手捏顶头是”U”字形的铁棍或铁丝,推一个黑铁环向前跑,有的还在铁环上套两三个小环,滚动时更响亮。 今天的实验就分享到这里,奶爸要来开始提问了…

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文 | 魔力科学小实验,本文为原创,欢迎关注及转载分享。

在80后的记忆里,相信对于滚铁环这款游戏不会陌生,手捏顶头是”U”字形的铁棍或铁丝,推一个黑铁环向前跑,有的还在铁环上套两三个小环,滚动时更响亮。

推着铁环上学,你就无可争议地成为了孩子们瞩目的焦点,技术高超的还能躲避障碍物,如同现在的孩子溜着滑板上学一样,非常风光。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

虽然如今几乎已经很难看到滚铁环的身影,但关于铁环的游戏,却不止这一个,比如在不借助外力的情况下,如何让小钢球穿过比自己直径小的铁环?

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实验所需材料:玻璃杯,圆形蜡烛,小钢球、铁环、一瓶水、点火器。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

01

将小钢球从铁环上方扔下,因为直径比铁环大,所以是卡住的状态。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

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02

用点火器点燃圆形蜡烛,将铁环放在火焰山加热,大概15秒左右的时间。

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03

继续将小钢球从加热后的铁环扔下,你会发现,这时小钢球一下子就通过了铁环。

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而把铁环放入冷水中冷却后,钢球又和之前那样,无法通过铁球了。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

这就是物理中非常经典的热胀冷缩实验,大多数物体都有热胀冷缩的属性,只有少部分如4°以下的水会冷胀热缩。

虽然我们肉眼无法观测到铁环热胀冷缩的变化,但通过小钢球穿铁环的实验,我们就能了解铁环热胀冷缩的规律。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

在以前,人们对热胀冷缩还并不怎么了解的时候,就带来过不少麻烦。

在1825年,英国铺设了第一条铁路,钢轨是一根连一根的焊接在一起,结果到了炎热的夏天,钢轨就变得七歪八扭,左右弯曲,有的还向上拱了起来,而到了寒冷的冬天,这些钢轨竟然断成了好几段。

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这就是热胀冷缩在作怪,所以后来的火车轨道都做成一段段的了,坐火车时会听到的咔咔声,就是火车行驶在接缝处所产生的声音。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

充分了解物体热胀冷缩的特性,还能方便人们的日常生活。

比如以前的温度计就是利用水银、酒精冷缩热胀特性制作的;踩扁的乒乓球拿热水烫烫就能鼓起来,恢复原状。

把煮熟的鸡蛋放在冷水中浸一浸,蛋就很容易剥开,这是因为蛋壳和蛋白的收缩程度不一样的结果。

如何让铁球穿过比自己直径小的铁环?只需一个简单的小操作_实验

今天的实验就分享到这里,奶爸要来开始提问了,如果将它们两个同时加热,那小钢球还能顺利通过铁环吗?

奶爸特别提醒:请勿用手直接触碰加热后的铁环,谨防烫伤。注意用火安全,请在成人监护下操作!铁球属于小颗粒物,谨防幼童误吞以免窒息。

我是一名理工硕士奶爸,爱生活、爱科学,陪娃做了300多个科学小实验,全部收录在公众号【魔力科学小实验】(ID:kexuebb)。关注我,每天3分钟,陪孩子在家做个小实验,培养孩子科学素养!

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