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如何用一张纸举起一摞书

如何用一张纸举起一摞书

爆爆:你能把这本书放在一张竖直的卡纸上吗?

炸炸:这怎么可能呀!

爆爆:做个实验就知道喽!

如何用一张纸举起一摞书

材料

卡纸/剪刀/胶带/书

如何用一张纸举起一摞书

步骤

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将蓝色卡纸折成正四棱柱的形状

如何用一张纸举起一摞书

 

如何用一张纸举起一摞书

 

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试试看,果然可以举起书啦

如何用一张纸举起一摞书

可惜,放上第4本书的时候,四楞柱塌了

注意观察损坏的位置

如何用一张纸举起一摞书

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这次用绿色卡纸做一个八棱柱

如何用一张纸举起一摞书

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成功放了四本书

如何用一张纸举起一摞书

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再用橙色卡纸做一个圆柱体

如何用一张纸举起一摞书

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快来数数圆柱体举起了几本书?

如何用一张纸举起一摞书

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原理

如何用一张纸举起一摞书

为什么圆柱形的卡纸可以支撑最多的书呢?这是因为材质的强度和硬度(对抗弯曲的能力)与它的形状有关当物体的材质及密度相同时,圆柱体的支撑力最好。

通过实验,我们可以观察到,当正四棱柱上放重物的时候四个角受力最大,所以最后柱体倒塌的时候,是一个角发生了损坏。四棱柱变成八棱柱后,由八个角分摊压力,就能比四棱柱承受更大的力量。而变成圆柱体时,因为没有角,压力可以均匀的分散在柱体上,因此可以撑起最多的书。

 

中世纪的古堡通常都是盖成圆形,正是利用了这个原理来防止敌人破坏。如果敌人在任何一个地方挖圆形墙下的土,古堡不会立即倒下,但若是由两面墙形成的墙角被挖空,则城堡很容易倒下。

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