在霍格沃兹都学不会的魔法，我来教！| 正经玩

2小时前

原创：中科院物理所

　　最近大家似乎都对魔法充满了兴趣？

　　小编作为霍格沃兹物理所分校成员

　　也迫不及待想露一手了

　　施个什么咒语可以隔空牵物呢？

　　实验器材

　　所标杯、剪刀、橡皮泥、吸管、水槽

　　实验过程

　　首先将吸管对折

　　剪掉多余部分

　　用橡皮泥堵住吸管两端

　　防止吸管进水

　　起到密封作用

　　我们实验用的小三角就制作好啦

　　用吸管靠近小三角

　　在没有接触的情况下

　　小三角神奇的被“拉”着向前走

　　不但会直行

　　还可以拐弯哦

　　还可以做一个“跑道”

　　操作小三角灵活的转弯

　　最后，还有一个小问题留给大家

　　如果改变小三角的边长或张角

　　①②③哪个跑得更快呢？

　　我们评论区见~

　　原理解说

　　水面与牵引用的吸管（或者其他亲水物体）的界面张力会使周围的水面略微升高，产生接触角，所以漂浮在水面上的物体会倾向于沿着这个斜液面逐渐上升以靠近吸管。往期提到的谷物圈效应也是基于相似的原理（戳原文）。

　　在固体表面上的液面和接触角

　　而我们小船的构造实际上也有很多巧妙的物理细节：我们可以看一下小船的侧视与俯视图：

　　尾部的橡皮泥提供了较大的质量所以船的前端（弯部）会略微上升，同时尾部会下沉，重心靠后。这样有几个好处：

　　首先是尾端的橡皮泥即使密封的并不严实，能没入吸管的液体也非常的有限。事实上橡皮泥主要的密封作用是让我们在把小船刚刚放入水面不平衡的时候防止液体突然灌入。

　　其次是由于前端的轻微翘起，在水平面附近更容易受到水面抬高产生的吸引作用。这其中原因较多，其中之一是由于重心比较靠后，船头向上的牵引力矩很大，更容易克服因为倾斜而产生的抵抗力矩。

　　并且由于重心靠后，在对船头进行侧向引导时形成的转动力矩也很大，因此我们小船的转弯性能超级好。（大家可以回忆一下斜拉着底部很重的行李箱转弯的感觉）

　　不过也是由于这个转弯性能过好，在引导转弯时很容易产生过冲（刹不住车），所以在快要转弯结束的时候要记得在相反的方向施加一个减速力矩来停止转动哦（还是有一定操作要求的233）。