最近小編出去玩

看到一些發(fā)條小玩具

就想起了小時(shí)候家里的發(fā)條鐘

所以忍不住想要探索一下

上發(fā)條究竟是什么樣原理

今天我們就利用手邊的工具

親手制作一個(gè)發(fā)條

感受一下它的神奇

實(shí)驗(yàn)器材

錘子、細(xì)線、螺母、短棍、橡皮筋、長釘子、小塑料瓶、所標(biāo)杯

實(shí)驗(yàn)步驟

安全提示：本實(shí)驗(yàn)使用利器，請小朋友在家長的陪同下完成，注意安全

第一步：

用錘子和釘子在瓶子的兩端各開一個(gè)小孔。

第二步：將螺母用細(xì)繩系在橡皮筋上。

第三步：

將橡皮筋穿過瓶子兩端的開口，并用木棍固定住。固定很高以后，皮筋應(yīng)處在緊繃狀態(tài)，螺母自由地懸掛在皮筋之上。

第四步：把瓶子平放在地上，輕輕推動(dòng)瓶子，會(huì)發(fā)現(xiàn)滾出去的瓶子會(huì)滾回來。

第五步：

為了排除地勢不平的因素，將瓶子朝相反方向推動(dòng)，瓶子依然會(huì)滾回來。

一個(gè)簡易發(fā)條就制作完成啦！

原理解說

推動(dòng)瓶子向前滾動(dòng)的過程中，螺母由于慣性保持靜止，而橡皮筋擰在一起，逐漸累積彈性勢能。向前滾動(dòng)的速度越來越慢，當(dāng)速度為零時(shí)積累的彈性勢能達(dá)到最大，此時(shí)彈性勢能又開始轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，瓶子將反向滾動(dòng)，直至橡皮筋恢復(fù)原狀。由于地面和空氣的摩擦，瓶子滾回的距離會(huì)短一些。

八音盒里用到的發(fā)條就是這個(gè)道理：當(dāng)發(fā)條被上滿，它的力矩最大（力矩杠桿最長），因此發(fā)條前端需要以較小的力量輸出。運(yùn)行一段時(shí)間后，緊緊盤在發(fā)條軸上的發(fā)條會(huì)慢慢松開，它的能量隨之下降。當(dāng)能量即將耗盡時(shí)，八音盒就停了下來，需要再次轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)條進(jìn)行蓄力。