魔法的尽头是科学

教育   2024-09-03 07:40   江苏  

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爆爆最近刷到一条超级火爆的视频

一个男生因为装修失误

卧室灯的开关装在了书房

所以每次开关灯还要去隔壁房间


来源:小狮日记


为了方便自己开关灯

他就做了一根“魔杖”

这根魔杖只需要挥动几下

就可以控制灯源

后来甚至可以控制空调、电动车

这魔杖的“魔法”是怎么做到的呢?


来源:小狮日记


其实魔杖的原理很简单

首先要在魔杖中安装陀螺仪

陀螺仪可以感受挥动的轨迹 

不同的挥动方式

能发出不同的信号

所以只要把陀螺仪、开发板、发射器、

调压板、电池、灯带、魔杖组合起来

就拥有了一根有“魔法”的魔杖


来源:小狮日记


开灯魔杖的制作教程


1、准备材料

   Arduino微控制器(例如Nano)

红外发射管(LED)

   适当的电阻(一般220欧姆)

   9V电池和电池连接器、杜邦线

   焊接工具和面包板(或者直接焊接)

   魔杖外壳(可以用PVC管或其他材料)


2、编程

目的是使用Arduino发送一个红外信号

     首先要下载并安装Arduino IDE

     使用红外库(如IRremote库)编写代码

让Arduino发送特定红外信号

   

3、硬件连接

将红外发射管的正极(长脚)连接到

Arduino的数字引脚(如3号引脚)

负极连接到GND

     在发射管和数字引脚之间串联电阻

将电池连接器连接到

Arduino的Vin和GND引脚


   4、组装

     将所有组件固定在魔杖外壳内

可以用热熔胶固定

      确保红外发射管可以从魔杖前端发射信号


   5、测试

通电后按下魔杖上的开关

测试是否能成功控制灯光开关


测试成功后

恭喜你

拥有了一根自己的魔杖!


来源:小狮日记




实际上还有众多类似的“魔法”存在

这些“魔法”究竟是怎么做到的呢?

接下来就让爆爆和大家一起来见证

这些“魔法”背后的科学原理吧


1.人体悬浮术


街头悬浮艺人们是如何做到飘在空中的?


来源:网络


其实悬浮术的秘密

是使用了支撑结构

在他们的衣服地毯

装有特殊的支撑装置

地毯的下面是一块钢板

两者由铁棍相互连接

它们能够承受人体的重量

从而实现悬浮效果


来源:网络




2.悬空转笔术


笔在双手之间自行转动

这是怎么做到的呢?


来源:网络


只需要一支笔一根长头发

将头发绑在笔和手指的两端

笔就可以悬空

转笔的动作依靠的是手指

给予笔的初始推动力扭转力

当手指施加这些力时

就获得了动能和角动量

笔也可以旋转起来了


来源:网络




3.火焰掌


把手点燃后

居然不会被烧伤


来源:网络


其实火焰掌是依靠丁烷气体实现的

丁烷是一种易燃气体

将丁烷气体注入到充满洗洁精的水中

水面就会起很多充盈着丁烷气体的泡沫

用浸湿的手捧起泡沫

这时候一点就着了

为什么不会伤手呢

首先是因为手上有水

燃烧的时候水会蒸发吸热

其次是点燃的时间较短

所以在手上的温度并不会很高


来源:网络




4.点水成冰


一盆清水开始缓慢结冰

液体就突然像开花一样结成了冰块


来源:我是方信吖


需要一些乙酸钠过饱和溶液

由于其内部结构不稳定

在受到外力、杂质等影响

会产生结晶现象

在手上撒一些结晶乙酸钠溶液

“施法”的时候手上的晶体会掉进去

这个时候就会出现清水结冰的现象了





5.神奇自锁


一个普通的圆环

随手一丢

竟然会被链子锁住

不会掉落地上



原来圆环在下落过程中

受到了中指关节的阻挡

圆环在下落过程中发生了旋转

刚好把铁链套在了环里

神奇的魔术背后

竟然只是一个简单的科学小原理





6.神奇的沙子


普通的沙子遇到水就湿透了

但是这个沙子从水里捞出来

依然是干的



其实是因为这个沙子含有三甲硅醇

Si—OH键中的羟基不稳定

在酸或碱作用下

缩合脱水

生成六甲基二硅氧烷

有很强的疏水性

其表面不会被水吸附

而会被油性物质吸附

所以在水里沙子只会凝聚在一起

不会和水融合





7.轨道怪坡


小球居然不受重力的影响

从低处往高处走



当两个操纵杆平行的时候

小球重心与两个木杆平行

所以小球由木杆高处往低处滚动

当木杆较高处慢慢分开时

小球在木杆开口最大地方

重心比木杆最低处更低

所以小球趋向于向木杆

开口更大、重心更低的方向滚动

形成“怪坡”现象



8.会跑的铁环


用“意念”来控制物体

铁环居然自己在慢慢爬升



其实原理就是左手并没有捏紧皮筋

拉长橡皮筋然后松开下面

由于弹性橡皮筋向上收缩恢复原状

铁环与皮筋之间有静摩擦力

会随着皮筋一起上升





其实看了这么多“魔法”

大家应该都明白了

魔法的尽头是科学!

所谓的魔术都是运用了

一些物理、化学等原理

或者是障眼法

知道原理后

是不是发现魔术其实并不难




你想让孩子成为“科学魔法师”吗?

上述的这些魔术

想让孩子进行实际操作吗?

孩子通过做魔术实验

既能在玩耍中学到知识

又能提高动手能力


所以爆爆帮你准备了一个

爆炸盒子—魔术科学实验主题

其中包含了10个魔术主题

科学实验材料包


第一种:魔术印刷机



第二种:神奇自锁



第三种:神奇的沙子



第四种:消失的水



第五种:轨道怪坡



第六种:点水成冰



第七种:颜色消失了



第八种:变色温度计



第九种:会跑的铁环



第十种:茶水变色



希望通过这些有趣的魔法科学实验

让孩子爱上科学,爱上物理、化学

让孩子在未来这个愈发科技时代中

拥有更强的科学、科技思维

更强的动手实践能力

成为适应未来的科技人才

这个开学季

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