高智商、创意妙、令人叫绝的科学玩具盘点

作者:狂丸科学
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科学 创新 有趣

普通人的玩具只是玩具,而科学大佬手里的玩具,看起来就像是霍格沃茨的魔法教具一般。国外博主physicsfun就十分擅于演示这种「看起来不可思议、细想原来是科学」的玩具,狂丸整理出了12个,看看哪个最能惊艳你。

悬停笔

不需要支撑就能倾斜着立在笔座上的「悬停笔」,看起来似乎不太科学?其实这种拔群的效果要归功于精确安置在笔座中的钕磁铁,可以让它以一个十分优雅的角度「抵抗重力」。


椎体爬梯

「椎体爬坡」,一个牛顿忍不住想点赞的科学玩具:将双圆锥体放在一个倾斜轨道低的一端,它反而会自动向高的一端「爬坡」,难道它也像悬停笔一样加了什么抵抗重力的磁铁buff?

其实不然。表面上看,轨道是越来越高了,但同时,轨道中间的间隙也越来越大,所以,轨道上的双圆锥体重心不仅没有上升,反而是下降了。从侧面看过去,能很清晰的看到重心在下降。

隐藏色彩画

这幅「隐藏色彩画」同样让人大吃一惊,乍一看画的上面几乎没有色彩,只能隐约看见蝴蝶和花朵图案。

然而,举起一片薄膜放在眼前,十分寡淡的画作立刻变得五彩斑斓。

这片薄膜正是偏振片,透过它去观察用纤维素塑料薄膜作为剪贴素材的画作,丰富的色彩就会显现出来了。通过调整偏振片的角度,色彩也会随之变化,可以说将偏振光原理应用的十分巧妙。


倒影绘画

下面这幅哈哈镜既视感的画作,乍一看同样让人摸不到头脑,左看右看也无法从扭曲的画面中看出一丝美感。

但其实,欣赏这幅画的正确姿势是将一个圆柱镜子放在画作中间,通过镜子,我们就能看出这幅画的「本来面目」了,就是这么秀。

这个科学玩具玩法的原理其实与哈哈镜很像,说的通俗一点就是,哈哈镜把你的影像「拉」扭曲了,而这个则是反其道而为之,用圆柱形镜子把扭曲的画作给「拉」了回去。

高尔顿板

「高斯分布」又称「正态分布」,是一个在数学、物理及工程等领域都发挥着重要作用的概率分布。正态曲线呈钟型,两头低,中间高,左右对称因其曲线呈钟形,因此人们又经常称之为钟形曲线。没有画面感?看看下面这个高尔顿板,估计你就懂了。

在高尔顿板入口的漏斗处,有直径略小于两颗钉子之间距离的小圆玻璃球,在小圆球下落的过程中,碰到钉子后有50%的概率向左或向右滚下,于是又会碰到下一层钉子,如此继续下去,直到滚到底板的格子内为止。把许许多多同样大小的小球不断从入口处放下,只要球的数目够大,小球的分布就会接近正态分布。

自转地球仪

与普通地球仪相比,这个自转地球仪可以说是模仿到了地球的精髓:因为它也会自转,而且只要有光,就能不停地自行转动。

当然,地球仪的构造也够复杂,内球被密封在一个丙烯酸球体内,中间还有一层特殊的液体。而它能自转的原因,简单来说是光线通过球体外壳照射到驱动马达的太阳能电池上,为地球仪提供动力。不管是放在支架上,还是拿在手里,都不影响它自转。

天球

把星空握在手中是什么样体验?5068颗恒星在夜空中的位置,连同88个星座,都被刻在了这颗水晶球中,换句话说,人类肉眼可见的天空中的恒星,几乎全在这个水晶球里了,是名副其实的「天球」。

而且关上灯拉近看,效果更加惊艳。

十二面立体万花筒

由12面镜子做成的十二面体万花筒,从外面来看,镜子交接处被切断再填充上彩色玻璃,看起来十分华丽。

但这些三角形的小玻璃,可不仅仅是装饰用的。从这里望进去,利用反射的对称性,这个万花筒能带来置身璀璨的宝石王国的体验。

几何艺术

下面这个,看起来只是个普普通通的立方体?其实,仅凭肉眼很难看出它是由12个等长的不规则四面体用铰链对称地连接,同时添加了36个磁铁组成的。

而这些装置赋予了它孙悟空般多变的能力,可以拆成「六芒星」:

变成叠在一起的「三个立方体」:

把「三个立方体」翻过来换个手法,又能叠成一个锥体,变化衔接流畅,光是看看就十分过瘾。

电晕放电轨迹

有时候,科学和施法可能只有一步之遥——比如下面这个电学玩具。

但其实,这是因为电线末端产生了发光的等离子体,运动轨迹被延时相机拍下来之后,就是下图中的效果了。

迷你风力仿生兽

这个迈着迷人机械感步伐的玩具是「迷你风力仿生兽」,顾名思义,只要有风,它就能抬着自己数不清的腿走起来。

奥妙当然在于腿部,特殊的结构设计让它在活动的同时,所有重心能始终保持在一条水平线上。无论几条腿,只要排列方式正确,它走路的重心就不会歪、不会倒,而只要有风,这家伙就能迈着魔性的步伐一路前进。

冲浪机

最后这个冲浪机,很多网友看了演示之后都表示:光是看动画小人巴特·辛普森在里面冲浪就能看上一天!

这个冲浪机的底座是一个电动摇摆结构,容器中的「海浪」,正是因为有它晃动液体而产生的。液体有两种,它们的密度不同,密度高的染色水在底部,低的矿物油则在顶部,而冲浪板的密度正是介于这两种液体之间,所以动画小人才能在两种液体间无比自如的冲浪。至于他为什么在摇晃的海浪中始终不「翻车」?看看头顶的空气囊就知道了。

所以说,别觉得玩具只是小孩子玩的:一不留神,就被这些科学玩具智商压制了。

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