玩轉(zhuǎn)橡皮筋

張軍

人們很早就知道利用物體的彈性了，比如用扁擔(dān)挑水、用弓弩射箭、用竹子制作吊腳套陷阱、利用樹枝或竹子的彈性迅速轉(zhuǎn)移身體、把長(zhǎng)板搭在車船邊沿便于乘客上下，等等。今天，破損路面上鋪放的鋼板、鬧鐘里的發(fā)條、跳水比賽中使用的跳板，也都利用了物體的彈性。實(shí)際上，彈性幾乎應(yīng)用到制造、建筑、采礦、航天、交通等領(lǐng)域的方方面面。

橡皮筋是常見的富有彈性的小物件，常被用來(lái)扎頭發(fā)或者捆綁票卡等（圖1）。橡皮筋還有哪些創(chuàng)意用法呢？

表演小魔術(shù)

橡皮筋發(fā)生彈性形變后，一旦撤去外力，會(huì)迅速恢復(fù)原狀，這個(gè)過(guò)程的時(shí)間非常短暫，肉眼是很難看清的。加上橡皮筋很小、顏色與衣服或皮膚相近，也容易藏匿，容易“出鬼”，所以很受魔術(shù)師的青睞。今天，就給大家介紹一個(gè)簡(jiǎn)單易學(xué)的小魔術(shù)——“聽話”的紐扣。

將一根橡皮筋剪斷，穿過(guò)紐扣的孔眼，讓紐扣能停留在橡皮筋的某個(gè)固定位置上。雙手一上一下拉住橡皮筋的兩端，對(duì)著停留在中間的紐扣念“咒語(yǔ)”：“上升、上升……”奇怪的事情發(fā)生了，紐扣果然沿著橡皮筋不斷上移了！

表演的訣竅在于，開始時(shí)將橡皮筋拉長(zhǎng)，并且在下面的手里多攥一些；發(fā)號(hào)施令時(shí)，下面的手慢慢放松，橡皮筋在彈力作用下自動(dòng)向上回縮，就帶著紐扣上升了（圖2）。其實(shí)，橡皮筋在向上回縮時(shí)，橫截面積會(huì)變大，只是很難察覺(jué)罷了。

制作彈射器

物體發(fā)生彈性形變后，對(duì)阻礙它恢復(fù)原狀的物體會(huì)產(chǎn)生彈力作用，而形變物體本身會(huì)儲(chǔ)存彈性勢(shì)能。被壓彎的跳高撐桿恢復(fù)原狀時(shí)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能；拉彎的弓將箭矢射出時(shí)，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭矢的動(dòng)能。

同樣，我們也可以用橡皮筋做一個(gè)彈射器，將卡紙制作的旋翼降落傘發(fā)射出去，將橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為降落傘的動(dòng)能。

裁出一張長(zhǎng)約20厘米、寬約2.5厘米的卡紙條，先沿長(zhǎng)邊對(duì)折，做成寬為原來(lái)一半的兩層紙條，用雙面膠粘牢。然后保持寬度不變，再折成長(zhǎng)度為原來(lái)1/3的六層紙條，用雙面膠粘牢，做成降落傘的傘身。另裁兩張與傘身同寬度的卡紙條，從兩側(cè)粘到傘身的一端做成翅膀，并用紙條將接頭處固定牢靠。在翅膀上折出傾斜的對(duì)稱葉片，在傘身一端剪出勾槽，用橡皮筋將勾槽勾住，就可以發(fā)射出去了（圖3）。

制作簡(jiǎn)易測(cè)力器

找塊小木板，在一端擰一根羊眼螺絲，在板面上貼上白紙條。把橡皮筋的一端固定在羊眼螺絲上，另一端固定一個(gè)掛鉤。將木板豎直放置，橡皮筋處于原長(zhǎng)時(shí)，在橡皮筋最下端位置對(duì)應(yīng)的白紙上標(biāo)出“0”刻度線。然后用標(biāo)準(zhǔn)的彈簧測(cè)力器拉動(dòng)橡皮筋上的掛鉤，橡皮筋會(huì)伸長(zhǎng)。根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，在橡皮筋最下端位置對(duì)應(yīng)的白紙上標(biāo)記出這個(gè)力的刻度線。用這個(gè)方法，我們就可以做一個(gè)簡(jiǎn)易的橡皮筋測(cè)力計(jì)了。當(dāng)然，我們也可以在橡皮筋下面掛上鉤碼，在白紙上標(biāo)出相應(yīng)的質(zhì)量數(shù)值，做一個(gè)測(cè)量物體質(zhì)量的小儀器（圖4）。

我們還可以利用這個(gè)裝置來(lái)探究橡皮筋的伸長(zhǎng)量與受到外力大小的關(guān)系，或者判斷橡皮筋的彈性限度。橡皮筋也可以由一根改成幾根串聯(lián)或并聯(lián)。

找個(gè)空飲料瓶，在瓶底和瓶口分別扎出小洞，用來(lái)固定橡皮筋。橡皮筋連接的數(shù)目由瓶身的長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)需求而定。在橡皮筋的中間固定一個(gè)質(zhì)量適中的螺母，一個(gè)胡克滾輪就做好了（圖5）。

推動(dòng)飲料瓶在水平桌面上滾若干圈，瓶身內(nèi)的橡皮筋就會(huì)扭轉(zhuǎn)發(fā)生形變，并且將螺母位置抬高，這樣就儲(chǔ)存了一定的彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能。放開手，橡皮筋恢復(fù)原狀，儲(chǔ)存的能量就會(huì)釋放，讓飲料瓶“自動(dòng)”滾回來(lái)。

當(dāng)然，飲料瓶也可以用更粗的飲料桶替代，或者用紙筒替代。如果手邊材料短缺，也可以用紙杯替代飲料瓶，當(dāng)然這時(shí)紙杯滾動(dòng)的軌跡將是弧線（圖6）。如果沒(méi)有橡皮筋，也可以使用橡皮軟管，或者將氣球、乳膠手套等剪成一個(gè)個(gè)環(huán)形圈來(lái)替代。

橡皮筋的創(chuàng)意用法還有很多。套在遙控器上，可以防滑，還能彈性防摔；套在茶杯上，可以防止杯子弄混，多套一些還能防滑、隔熱（圖7）。動(dòng)腦筋想一想，橡皮筋還能玩出什么新花樣？