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科学实验室 | 第34期:张拉悬浮小制作(阅文有福利)

分类:科学实验室 作者:常德市科学技术馆 发布时间:2021-12-03 09:48:00 浏览:960

今天,我们要一起来学习一个神奇的结构——张拉整体。它在力学、建筑和艺术上有较多应用,它是由张力和压力共同作用并达到一个平衡点的结构,这个结构很神奇,两个相同的模型,只通过几根扎带进行连接,扎带是软的,它是怎么支撑起来的?快跟着科学实验室一起来做实验吧!


张拉悬浮科技小制作


实验材料:管子、三通、弯头、扎带、剪刀


(具体实验步骤详见以上视频)

实验步骤:

1、在一个三通两端分别插入短管子,接头部分用塞入扎带卡紧(由于管子和三通或弯头卡不紧,所以需要塞入点东西来卡紧,后面的步骤接头部分全部需要塞扎带卡紧,不再重复说明!!)

2、两根短管子两根再分别插入弯头,然后再用弯头和三根长管子做成一个方形框框。

3、用弯头将带孔短管子和长管子连接起来,然后插入方形框三通孔中,短管孔朝上,并且长管与方框要保证垂直,重复上面步骤做两组。

4、用一根短扎带从下至上穿入两个框框的短管孔中,并用扎带头将锁住,然后再用两个长扎带从下面框框垂直长管一侧的弯头孔中穿入到上面框框弯头孔中,并用扎带将头锁住。

5、将扎带头多余的尾巴剪掉(如果悬浮效果不明显,可将下面框框垂直的长管略微倾斜一点),拼装完成!


实验原理:

上方框架在重力的作用下会向下运动,这时会被下放的管子拉住,重力=拉力,受力平衡,因上方框架中心比较高,只有下放一个扎带的支点,所以中心不稳,在重力的作用下会倒掉,所以在侧面通过两个扎带对框架进行再次固定,三点确定一个面,所以上侧框架受力平衡,从而悬浮在了上面。


实验分析:

学生做完实验可以尝试以下实验对张拉整体结构进行分析:1.改变扎带的位置,对结构稳定性有影响吗?2.将扎带加长或缩短,会影响结构的稳定吗?3.去掉结构中的任意一根扎带,看还能悬浮起来吗?





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