IYPT2025国际青年物理学家锦标赛之尺子加农炮
文摘
2024-10-15 06:42
河南
近日，笔者在2025国际青年物理学家锦标赛（IYPT）试卷中看到了一道名为“尺子加农炮”的原始物理试题，把小球放置在两把尺子之间，逐渐压弯尺子，小球就会高速射出。Ruler Cannon：Two rulers are tightly held against each other. A round projectile (e.g. a plastic bottle cap or a ball) is inserted between them close to one of their ends. When extra force is exerted on the surface of the rulers, the projectile is ejected at a high speed. Investigate this effect and the parameters that affect ejection speed.尺子加农炮：两把尺子紧紧靠在一起。将一个圆形射弹（如塑料瓶盖或小球）插入两把尺子之间靠近它们的一端。当在尺子表面施加额外的力时，射弹会以高速射出。研究这一效果以及影响射出速度的参数。笔者手中只有一把钢尺和一个口服液小瓶，就把口服液小瓶放置在桌面上，用一把钢尺去挤压。刚开始挤压的时候，小瓶不动，随着钢尺不断弯曲，小瓶果然高速射出。从力学角度看，应该是由静摩擦力逐渐逼近最大静摩擦力，继而突变为滑动摩擦力；从能量角度看，应该是钢尺的弹性势能转化为了动能。
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