趣味物理实验(原名《趣味物理思考题》)
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1.剪刀和纸的故事

将纸一次性剪成三块——立放纸条——魔力环——剪出的效果出乎意料——纸环——让自己穿过一小块纸

我曾经认为世界上有很多没有用的东西,感觉很多东西都是垃圾。或许,大家都有过这种想法。但是,我们都错了,因为在这个世界上没有毫无用处的垃圾。虽然你在这里用不着这些东西,但是说不定在另外一个地方能够用得上。也许,这个东西不能创造出不可替代的价值,但说不定它可以用来供人们休闲娱乐。

我曾经见到一个正在装修的屋子的一个小角落里放着几张用过的明信片和一些没有用的细纸条。大多数人会认为这些都是垃圾,只能用来生火。我也像大多数人一样,认为这些东西只能用来生火。可是谁能想到,就是这样几张没有用的明信片和纸条,却能做一个有趣的游戏。我的哥哥就用这些废弃的东西给我展示了很多有趣又有意思的游戏。

一开始,哥哥给了我一张非常长的纸条,这个纸条足有我的三个手掌长。哥哥说:“你拿一把剪刀把这张纸条剪成三块试一试。”我正准备用剪刀去剪,可是哥哥让我先别剪,听他把话说完再动手。“你接着听,把这张纸剪成三块的规则是一剪刀把这张纸条剪成三块。”

听到这里,我觉得这太难了。我剪来剪去,感觉所有方法都被我用完了。我觉得就是哥哥故意给我出难题。最后我认为,一剪刀把一张纸条剪成三块是不可能的。我很严肃地对哥哥说:“哥哥,不可能有方法把纸剪成三块的。”

“你再认真想想,或许,你可以想到一个很好的办法。”

“哥哥,还是你想吧,我真的不行!”

哥哥把纸条和剪刀拿过来,然后把纸条对折,从对折的纸条中间剪开。一个完整的纸条被剪成了三块(图1)。

“你看到我是怎么剪纸条的吗?”

“看到了,可是你把一个纸条对折了啊(图2)”!

图1

“那你怎么没想到把纸条对折呢?”

“我还以为纸条是不能折的呢。”

“纸条折过后还是一张纸条。你还是承认你没有想到怎么剪吧。”

“哥哥你再给我出一个。这回保证不会让你难倒了。”

“这回我还是给你一张纸条。你需要做的就是把纸条立在桌子上。”

“是立在桌子上,不能让它倒吗?”我好奇地问道,我感觉到哥哥说得很模糊。

“当然是让纸条立着不能倒了。如果倒了,那还是立着吗?那是平放。”

“是啊。”

“再来一个!”

“没问题。你瞧,我用胶水把每张纸的首尾粘在一起,粘完后,这些纸就形成一个个的纸环。你分别用一支蓝色的笔沿着这个纸环的外面画一条蓝线,然后用一支红色的笔在里面画一条红线。”

图2

“都画完了该怎么做?”

“画完了就没事了。”

这在我看来没有什么大不了的,我压根就没看在眼里!可是当我真正自己动手实践的时候才发现我在这个过程中遇到了很多障碍,整个过程一点也不顺利。环外面的蓝线已经画好了,当我正兴奋地准备去画里面的红线时,我才意识到,纸环的两面都被我画成了蓝色,这让我感到很生气。

“哥哥,你再给我一个两面都没画的纸环吧!我刚才太大意不小心画错了。”我很不好意思地对哥哥说。但是我用第二个纸环又画一遍的时候,我又画错了。我感觉我都没有画另一面,但是纸环的两边又被我画完了。

我百思不得其解,怎么可能这样呢?我不相信我画不好。“哥哥你再给一个吧!”

图3

“随便拿,想拿多少就拿多少。”

这次我拿到的纸环的两面很快又都是蓝色的了。要是你,你会怎么做呢?根本就没有空面来画红色了,两面都被蓝色包围了。我感到很难过,心情瞬间跌落谷底。(图3)

“像这种简单的事情我一下就能完成,你信吗?”哥哥得意地说道。

他拿起纸环,飞速地在整个外面画上蓝线,又在纸环里面画上红线。

看到哥哥如此快速地完成,我也不肯认输。我又拿了一个新的纸环,我非常小心仔细地沿着纸环的一面画着线条,特别小心地不让线条越过另外一面,然后我又把线条合上了。可是即便我谨慎地画着,结果仍然不成功,纸环的两边又被我画上了。我特别生气,差点因为这个哭了起来,但是哥哥却在一边偷偷笑,我就知道哥哥肯定又在纸条上做了什么。

“哥哥,你在纸环上又做了什么?你是在变魔术吗?”我很生气地问哥哥。

“这些纸环已经被施了魔法。”哥哥说。

“这纸环难道还变特殊了吗,我怎么看不出来?这不就是简单的纸环吗?一定是你在搞怪,还说什么施了魔法,我不信。”

哥哥又用这些纸环做些别的东西。例如,他让我把一个纸环剪成两个细的纸环。

“不就是一变二吗?这有什么难度啊!”

我试着将纸环剪完,把剪好的纸环拿给哥哥看了一下。此时,我才看到,我手里原本的两个细环成了一个长的纸环。

“哈哈,你不是剪了两个纸环吗?在哪儿呢?我怎么看不到啊?”哥哥用疑问的口气问我。

我不服输,非要再试一次。

“你就用你刚剪出的那个环再试一回吧。”

我将纸环剪开。事实上,我真的剪出了两个纸环。我非常想分开这两个纸环,但是却怎么也分不开它们,分不开两个纸环的原因就是这两个纸环是连在一起的。我感到非常不可思议,也许,哥哥是对的,这个纸环就是被施了魔法!

“我可以为你解释这其中的关键所在。”哥哥很认真地说。

“任何人都可以做出这样一个充满魔力的纸环。这其中有一点很关键,那就是把纸条两端粘在一起前要把两端中的一端翻过来。所有的你感觉被施了魔法的原因就在于此。”

“你仔细思考一下!我也是一个普通人,并没有什么魔法,所以也一样是在这个纸环上画线。如果你想玩更有意思的游戏,你可以把纸条两端粘连起来,如果将一端的纸条翻转两次,会更加有意思的。”

图4

哥哥根据他刚才说的方法做了个纸环给我。“这次你沿着纸环剪剪看。你会得到什么效果呢?”他说。

我刚刚剪完,就发现纸环成了两个环,两个纸环相互套着。太好玩了!这两个纸环根本就分不开(图4)。

我用同样的方法,也剪了三对同样无法解开的环。“你怎样把剪好的四对环连成一个两端不相连的链呢?”哥哥问我。

“哦,这很容易啊!在每对里剪出一个环来,穿过去,接着再把它粘起来不就行了?”

“那你的意思是说,你用剪刀把三个环剪开吗?”哥哥对我想出的办法并不满意。

“三个,你确定用三个吗?”

“我很确定啊。”我答道。

“比三个少就不行吗?”哥哥问道。

“我们有四对环。你怎么把这四对环连起来,要求是只拆开两个?这怎么可能呢,一定不能实现的啊!”我非常肯定地给了哥哥一个答复。

哥哥没说话,只见他用剪刀剪开一对里的两个环,然后用它们把剩下的三对环连起来,这样就形成了八个环串起来的纸环链。这么简单!“我这次可没有用花招。”这让我感到不可思议,我怎么就没有想到呢?这个方法真的好简单啊。

“我们别玩纸条了,都要玩腻了,现在来玩点别的东西吧!”

“把那些旧的明信片拿来。”

“我们用这些没用的明信片来干些什么呢?”

“你可以这样做,例如,你在明信片上面剪一个你认为最大的孔。”

我用剪刀在废弃的明信片上剪出了个四边形的孔,孔的周围只有窄窄的边。

“这已经是最大的孔了,不会再有比这个还大的了。”我感到很骄傲,并把我剪的特大的孔给哥哥看。

哥哥却不赞同。

“这个孔太小,只能把手伸过去。”

“那你想怎么样啊,要把头伸进去吗?”我很生气地说。

“不仅是头,还有身子。我可以剪一个整个人都能穿过去的孔出来。”

“哈哈!那你不是要剪个比这张明信片还大的孔?”

“是的,我要剪一个比这张明信片大出几倍的孔。”

“无论你用什么办法也达不到啊。这是不可能的事情。”

“我说可能就可能。”哥哥说完就开始动手了。

我虽然不相信哥哥可以剪得出来,但我还是想知道他要怎么剪。他把卡片对折了,然后用铅笔在对折卡片长的一边的边沿处画了一条线,在另外的两边边沿处各剪了一个小口。

接着他从A点到B点剪出一个均匀的边,然后一个接一个地剪出小口,如图5。

“我剪好了。”哥哥很骄傲地说。

“什么啊,根本就没有什么孔。”

“好,那你仔细看着啊!”

哥哥很仔细地把小纸块拉开。你能想象吗?一块块的纸块被拉成长长的链条,哥哥完全可以很轻松地把头穿过去。长链从空中落到地下,刚好落到我的脚下,我整个人都被这个长链套在里面了。

图5

“你可以从这个孔穿过去吧,”哥哥很自豪地说,“你还有什么要质疑的?”

“我们两个人一块都可以进得去啊!”我感叹道。

当我们玩完这两个游戏,哥哥教我玩的游戏就此结束了,虽然我恋恋不舍,但是这次不得不放过哥哥。哥哥也答应了我,下次教我玩新的游戏,和硬币有关。