噼里啪啦,泼溅色彩
背后的科学——引力
为什么放开手中拿着的东西时,它们总是往下掉呢?为什么我们不能悬浮在地面之上呢?又是因为什么原因,航天员们在月球上能比在地球上跳得高得多呢?这些现象的出现都是源于一种被人们称为“引力”的强大拉力。
引力存在于世间万物,质量越重的物体产生的引力越大,月球和地球相比要轻得多,它所产生的引力也就更小。与在地球上相比,航天员们在月球上受到的引力作用要小很多,大概只有在地球上所受引力的1/6,这就是为什么他们能在月球上跳得更高。
让我们准备好以下材料,赶快开始我们的第一个实验吧!
实验开始前,你首先要征得父母或长辈的同意。接下来,你需要在户外找一处开阔场地,将白纸或白布平铺于地面上之后便可以开始制作颜料球啦。先要把气球吹起来,再把气放掉,这样做是为了便于之后灌入水和颜料。把一个小漏斗插入气球口,拿稳后将适当量的颜料从漏斗口倒入气球中,再将气球灌满清水后扎紧,两手托着气球将颜料和水充分摇匀。需要注意的是,灌满了水的气球很容易破裂,所以在摇动和放置时都要非常小心。按上述方法做好足量的颜料球后,不要急着开始,可以先预想下自己要如何完成喷溅画。当把颜料球扔下时会发生什么呢?你可能会觉得,颜料球自然会往下坠落到画纸上,“嘭”地一声炸裂开来。但是,这是为什么呢?难道颜料球绝对会炸开吗?请牢牢记住,这稀松平常的现象背后是因为地球引力的存在和作用。但除此之外,还会有什么其他现象产生吗?赶紧开始动手去寻找问题的答案吧!
把一个颜料球尽力举到最高处,然后松手,它将飞速下坠到地面,但它摔破了吗?如果没有,其背后的原因又是什么呢?思考下自己应该怎么做才能让颜料球在落地时喷溅开来呢?此外,你不妨试着从不同高度放开颜料球,看看情况如何:你可以站到椅子上或者让父母抱着你,从更高的地方松掉颜料球;也可以蹲下身来,从低处将颜料球丢出。仔细观察从不同高度掉落的颜料球喷溅出来的图案特点有什么规律可循吗?还有,你能发现从高处和低处掉下的颜料球所喷溅出的图案有什么差异吗?这又是为什么呢?开动脑筋,努力弄清这背后隐藏的秘密吧。
伴随着颜料球碎裂的噼里啪啦声,白色的画布上飞溅出美丽的色彩,构成了迷人的图案,属于你的画作也就大功告成啦。但开心之余,可不要忘了把场地收拾干净,将气球碎片捡起丢入垃圾桶内哦。
趣味拓展
再试试看同时丢下一个充满空气的气球和一个装满颜料和水的气球,你觉得它们会同时到达地面还是会先后到达呢,哪个会先到呢?为什么呢?
学习园地
这个实验通过颜料球的下落来表现引力对物体的向地作用,而里面的颜料在落地时喷溅出来,将颜料球在撞向地面一瞬间所受到的冲击力大小具体化,帮助我们能够更加形象地体会其撞击地面时的最终速度对泼溅出的图案大小的影响。当一个物体从越高的地方落下时,其最终的触地速度也就越快,这点我们要好好记住。