带孩子看巴黎奥运会比赛的家长,千万别只盯着比分、只关注金牌榜,不然就亏大了,这可是给孩子们物理启蒙的绝佳机会!
其实,不管运动多么复杂或简单,都是由最基础的物理原理决定的。
在漫画中学物理
大物理学家牛顿化身“教练”,去运动场上现场教学。
跑步和游泳中的牛顿第三运动定律:
但是,为什么游泳的速度要远远慢于陆地上的跑步呢?
牛顿教练说这是因为阻力!只要我们在水中前进,就会遇到“阻力三人帮”——压差阻力、波浪阻力、摩擦阻力!
人往前游的时候,身前是高压区,身后是低压区。水从高压区流向低压区,给人向后的推力,这样就形成了压差阻力。
迎流截面积越小,压差阻力越小。将头发塞进泳帽,和骑自行车时身体呈流线型的原理一样,都是为了减小压差阻力!通过一个剖面图一下就能看明白 “迎流截面积”这种晦涩的物理术语。
波浪阻力就是游泳时激起的波浪带来的阻力。旁边泳道的人往你这个方向推过来的波浪会对你造成影响。而在两个泳道之间放悬浮隔离墙,能最大限度地减小这种影响。这下就能明白,悬浮隔离墙不仅仅是分隔一下泳道这么简单了,它是有“物理”作用的!
好奇心小百科
巴西球星卡洛斯踢出的香蕉球为什么能拐弯?为什么高尔夫球的表面坑坑洼洼?
是什么造就了博尔特打破世界纪录的短跑速度?鲨鱼皮泳衣是如何减少阻力的?
为什么运动员可以用轻飘飘的羽毛球打爆一个西瓜?
为什么乒乓球比赛中,球既会向上飞,又会向球网倒退?
孩子想到的、没想到的问题,牛顿教练都有解答!
重情景、重体验
向心力是什么?抡起链球,或者你平时像这样抡起过其他相似的物品,那你其实早就感受过向心力了,是不是能一下找回“手感”?
如何理解看起来很复杂的“角动量守恒定律”?牛顿教练说准备一把转椅和两个哑铃就行了。坐上去就能体验角动量的奇妙,你还能亲自掌控角动量!
在现实的场景中讲物理学,孩子的体验感、代入感很强,能够理解得更透彻。
坐地铁时也能体会到骑自行车、踢足球时遇到的压差阻力:
酸奶放在室温下变稀,和泳池里的水温度升高有异曲同工之处:
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