口吹飛箭

通常情況下我們會(huì)認(rèn)為，科學(xué)實(shí)驗(yàn)往往會(huì)有一種神秘感，認(rèn)為科學(xué)家離我們很遠(yuǎn)。其實(shí)，我們每個(gè)人都可以是“小小科學(xué)家”，都可以利用身邊常見(jiàn)的物品，自己動(dòng)手做一些簡(jiǎn)單的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。下面，我們就一起動(dòng)手試試吧。

名師簡(jiǎn)介：

張軍，江蘇省南京市玄武高級(jí)中學(xué)（梅園校區(qū)）STEM項(xiàng)目主管，江蘇省首席科技傳播專家，高級(jí)青少年科技輔導(dǎo)員；曾經(jīng)多次擔(dān)任省級(jí)以上賽事評(píng)委，撰寫的科普作品多次獲省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)，“張老師帶你做科學(xué)”抖音號(hào)有30多萬(wàn)的粉絲量。

“口吹飛箭”，相信大家都有所耳聞。例如，在各類武俠類影視作品中，刺客常用吹箭行刺；今天的南美土著人、亞馬遜雨林的印第安人還在用吹箭打獵等。小小的吹箭為何有這么大的威力，它又是怎么制作出來(lái)的呢？其實(shí)，制作“口吹飛箭”很簡(jiǎn)單，只需要用吸管、棉簽和剪刀，就能制作出頗具威力的“口吹飛箭”，具體制作過(guò)程如下：

1.剪去吸管彎頭部分；

2.將棉簽插進(jìn)去；

3.用力對(duì)著吸管吹氣，“箭”就會(huì)飛出去。

一個(gè)簡(jiǎn)單的“口吹飛箭”就制作完成了。那么，如何才能讓“飛箭”的威力更大，棉簽飛出的距離更遠(yuǎn)呢？

安全小貼士：

1.“飛箭”不能使用過(guò)硬、過(guò)尖的材料，防止人員受傷；

2.不能對(duì)著玻璃等易碎品，以及人或動(dòng)物等發(fā)射“飛箭”。

我們很容易想到的是用力吹，這個(gè)來(lái)自生活的直覺(jué)是有科學(xué)依據(jù)的。在高中學(xué)習(xí)了“加速度”的概念之后，我們就會(huì)了解到，物體要獲得一定的加速度，就必須受到力的作用。牛頓第二定律告訴我們，物體質(zhì)量一定時(shí)，受到的動(dòng)力越大，所產(chǎn)生的加速度也就越大。

而棉簽上附帶多少棉花，也會(huì)影響棉簽飛行的距離。我們吹氣產(chǎn)生的推力對(duì)棉簽來(lái)說(shuō)是動(dòng)力，而棉簽和吸管壁摩擦?xí)a(chǎn)生阻力。當(dāng)棉花太多時(shí)，棉簽與吸管間的阻力會(huì)增大；當(dāng)棉花太少時(shí)，棉簽與吸管之間會(huì)漏氣，削弱了動(dòng)力。

棉簽一旦離開(kāi)吸管，加速就會(huì)停止。在保證推力不變的前提下，加速時(shí)間越長(zhǎng)，棉簽離開(kāi)吸管時(shí)速度就越大。那么，如何延長(zhǎng)加速時(shí)間呢？我們可以使用更長(zhǎng)的吸管（或?qū)芍芸趯?duì)接，外面裹上紙條固定，用膠帶粘牢即可）。

實(shí)際上，棉簽與子彈、炮彈飛行的基本原理是相同的，飛行物的重心分布、空氣阻力等因素都會(huì)影響到實(shí)際飛行軌跡。重力作用會(huì)讓飛行物向下落，而阻力會(huì)消耗飛行物的動(dòng)能，導(dǎo)致速度減小。物體飛行速度越大，空氣阻力也就越大。如果腦洞開(kāi)得再大一些，你可能還會(huì)想到，假如棉簽速度足夠大，它會(huì)不會(huì)一直飛下去？這也是牛頓當(dāng)年想過(guò)的問(wèn)題哦，大家可以在網(wǎng)絡(luò)上搜一下“牛頓大炮”，將思維的觸角伸得更遠(yuǎn)些。

當(dāng)然，“口吹飛箭”還有升級(jí)版的玩法，比如用打氣筒打氣替代嘴吹氣等。那么，你還有哪些創(chuàng)意呢？