甩了个水瓶就一战成名还把水瓶卖了1.5万美元,这个高中生是怎么做到的?

作者: 实验君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2018-10-12

美国高中生Michael Senatore因在学校才艺秀上表演丢水瓶绝技走红网络,并卖出签名水瓶获得1.5万美元。物理学家解释这一现象涉及角动量守恒和瓶子质量的重新分布。

2016年5月,一个名叫Michael Senatore的美国高中生因为在学校才艺秀上表演了丢水瓶的绝技而在网络上迅速走红。他的视频在网络上迅速得到了八百万的点击量。扬名后,Senatore还把他的签名水瓶卖了1.5万美元。有不少人试图解释为什么水瓶能够立住。不过直到最近,才有物理学家完整地解释了Senatore的“绝技”。实际上,你也可以学会然后去学校耍帅哦!

实验操作非常简单。在水瓶里灌上水,不要灌太满,水量在20-40%左右为好。你也可以在瓶子里塞2个以上的球,效果类似。像下面这样漫不经心地甩一下瓶子,然后就可以见证奇迹了。

荷兰特文特大学的科学家最近发表在《美国物理杂志》上的论文解释了这个现象。实际上,在瓶子反转的过程中牵涉到的物理规律主要是角动量守恒,而让瓶子笔直站立的关键在于翻转时瓶子质量的重新分布。从图片里你可以看到,翻转的动作使里面的液体爬到了瓶子的一边,让瓶子整体的重心发生了偏移,同时增加了瓶子的转动惯量。根据角动量守恒,这就会使瓶子的转动速度放慢,这让它比较容易在接触地面时站立。

荷兰的物理学家在进行了一系列的实验以后,还得到了水瓶旋转的物理模型。他们发现,不管瓶子里装的是水,还是网球,实际上都会使瓶子的转速变慢。但是,如果水瓶里灌满了水,就不容易有这样的效果,因为装满水的瓶子不管怎么转,它的重心也不会偏移,因此转动惯量在转动时保持不变,角速度也不变,这样瓶子转太快,就不容易在桌面立住了。

荷兰的这些物理学家指出,装水量在20-40%这个水平可以让成功率提高。实际上,在竞技体育里,角动量守恒就有很广泛的应用。花样滑冰选手在转动时,把双手紧紧抱住身体,就可以增加角速度;放开双手,角速度就会降低。

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