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一纸托千斤

将一只空塑料瓶(如奶瓶等)的底部剪去,蒙上一层薄纸,用细绳扎紧,并向瓶中缓缓注入细砂,将另一直径略小的瓶子置于细砂上,并在小瓶的上面横放一块木板做成 T型支架,在木板上载重物,甚至坐上几个人,塑料瓶底的纸片不会被压破,做完这个实验可以将细砂倒出再用重物压纸片,会发现纸片被捣破,以此验证纸片的真伪,解除学生对纸的怀疑。

为什么一张薄纸能托住细砂及其上面的重物呢我 们知道,相互接触的两个物体间有力的作用而无相对运动趋势时,力垂直作用于两个相接触物体的公切面,当与重物接触的最上面一层细砂受到垂直向下的压力时, 由于细砂形状类似球体,因此就将这个压力沿着和它相接触的砂粒的公切面的法线方向作用到其他砂粒上通过这样不断作用,以至最后在管壁和底部几乎均匀的受到 砂粒的压力,且由于管壁面积较大,因而受到总的压力比底部受到的大;由于砂粒受压,有向下运动的趋势,因而管壁对砂粒有向上的摩擦力,阻碍了细砂向下运 动,减少了底部纸片实际承受的压力,所以一张薄纸能“托”住干斤重物。