筷子承重桥
2020-09-26墨谧
学与玩 2020年6期
墨谧
子承重桥
乘车走在路上,我们常常会看到桥梁承重的警示牌,有的写着10吨,有的写着20吨。工程师真是优秀,能够设计并建造出既结实又美观的桥梁。那么,我们作为未来的工程师,可不可以在家试试筷子搭起来的桥能承载多重的东西呢?
实验材料
六根筷子,扁平状物体(此处使用折叠式台灯)。
实验步骤
1将一根筷子放在桌上,将这根筷子标号为筷子1。
2拿两根相同长度的筷子架在筷子1上方,且两根筷子间距约为10厘米,将这两根筷子分别标号为筷子2和3。
3在23之间,距离1一段距离处放一根筷子,标号为筷子4。用手将1托起。如果担心4滑落,可以拿其他物品顶住4。
4拿一根筷子从1的下方穿过,放置于2和4交接的上方,记为筷子5。用相同的方法,拿一根同等长度的筷子从1的下方穿过,放置于3和4交接的上方,记为筷子6。
实验现象
这样,一座由六根筷子搭建而成的筷子承重桥就完成了,放上折叠式台灯毫无问题。我试了好几次,发现它大约可以承受5公斤的重量。
实验原理
为什么“单薄”的筷子搭成桥后就可以承受如此的重量呢?这就要说到物理上的力学原理了。我搭建的這种结构,可以通过筷子间的相互挤压、穿插,使所受的重力分解到每根筷子上。如果把这座桥比作一匹马,那我们的2356号筷子就相当于这匹马的四肢,四肢将整匹马支撑了起来,少了任何一个都不行。
另外,大家发现了吗?这种不借用外力,仅通过相互穿插做成的桥形建筑,看起来就像几个三角形的完美衔接。由于三角形具有稳定性,筷子承重桥也就稳定地托起了重物。