第5集 重心魔法師
重心就是一個物體重量分布的中心點,如果找到物體的重心,就能巧妙地取得平衡!而力的平衡可以運用在那些神奇的魔法呢?本集科學偵探團就要為大家尋找地球上的「重心魔法師」!

重心魔法師

PART I 魔法練習場
初級魔法:
大力士牙籤:用一根牙籤就可以舉起金屬的湯匙和叉子!

原理:以牙籤當作支點,支撐著湯匙和叉子共同的重心,也就是支點和重心呈現了垂直的狀態,而在玻璃杯邊緣形成了微妙的「力的平衡」

進階魔法:
一指神功:用一根手指頭能讓人站不起來?

原理:人從坐著到站著的時候,重心應該轉移到雙腳;而一般人要從椅子上站起來,首要條件就是讓重心往前,但是如果用手指頭輕壓住坐著人的額頭,坐著的這個人會因為重心依舊落在後方,而無法順利站立。如果垂直坐著的時候,重心是在雙腳上,在被手指頂著的時候沒有重心轉移的問題,所以可以輕易地站起來。

紙張千斤頂:紙摺成鋸齒狀可承受超過七公斤的重量?

原理:慣性矩,也就是物體承受外力的能力;當高度增加10倍的時候,慣性矩會增加1000倍,所以當將紙折成波浪狀時,高度增加了,慣性矩也比原本的大,所以可以承受超過7公斤的書的重量。

PART II 異界大對決
用「紙」建造成一座汽車能通過的神力之橋

原理:慣性矩能使紙張乘載更大的力量,紙橋就是運用這個原理,而且實驗中所使用的瓦楞紙,它的內層有一層層波浪型的結構,可以把施加在上方的力量平均分散在紙的各部分,搭配堅固的結構設計,所以可以讓汽車可以順利通過。
科學小妙招
加上空紙箱搬重物變得比較輕鬆!

原理:
多疊一個尺寸相同的空箱子,連同原本的箱子一起搬,會覺得箱子變輕了,是因為重心改變讓箱子的力量平均分攤到人的背部以及腰部的關係,不再需要單靠手臂的力量去承擔箱子的重量,所以會覺得輕鬆多了!
這樣的原理就跟背小孩是一樣的喔,當你用手去抱小孩時你會覺得有些沉,但是若你是用背的,就會覺得輕鬆的多,其實小孩的重量都是相同的,但是力的重心被轉移到了身體的其他地方,感覺起來就很像變輕了。