转动的车轮
所需材料 ●350mL透明塑料瓶(或者小一点的水瓶)； ●泥水――越混浊越好； ●2条固定带(扎线带)； ●剪刀； ●一辆自行车(别忘了头盔)。 活动步骤 注意：瓶子不能太大，要刚好可以放在自行车轮的两根辐条之间。小水瓶或果汁瓶的大小就刚刚好。 1 把水瓶上的标签清理干净。 2 将水瓶装满你可以找到的最脏的泥水。如果你觉得水不够浑浊，那么可以再多加一些泥土。 3 将泥水瓶放置在自行车前轮的辐条之间。安装时要确保车轮在转动的时候，水瓶不会碰到自行车支架的前叉，车轮可以自由旋转。如果水瓶碰到了前叉，你就需要换一个小一点的水瓶。 4 用一根或者两根固定带将水瓶在辐条之间固定好，然后把固定带的尾端剪掉，这样就不会妨碍车轮的转动了。 5 找一段你可以骑快一点的路，骑上一圈自行车(别忘记戴好头盔)。 6 当你停下来的时候，要使水瓶口指向“6点钟”方向(瓶口向下接近地面)。看一看水瓶中的物质。水瓶中的水是不是干净了很多?你能不能看到水瓶中的泥层? 活动概述 在艾萨克・牛顿(Isaac Newton)之前，没有人想到过为什么我们在地面上跳起后又落回地面，或者我们为什么不能漂浮在空中。17世纪的一位英国哲学家曾经有一个有趣的想法――他想知道是什么原因使得行星都停留在轨道上围绕太阳旋转。他提出了一些关于重力和引力的定律，以此来解释万物的运动规律。 引力是使物体聚集在一起的力。质量越大，引力越大。地球的质量比我们大得多，但是仍旧把我们吸引在地面上。同样的，地球的引力也使水和泥土颗粒留在了瓶子中。牛顿提出了一条定律，关于物体自身的质量、它的加速度及其能量之间的联系。在经过重力加速后(通过自行车轮的转动使其运动)，密度比较大的泥土微粒会比小而轻的颗粒推力更大些。这就意味着最重最多的泥土颗粒会产生足够的力量被推到瓶底，而比较轻的水微粒会保持在水瓶顶部。如果你将泥水放在一个容器中静置几天，你就可以观察到，之前的过程是逐渐发生的。这通常被称为“沉淀”过程。 你的自行车所做的是同样的事情，只是它用的是“惯性”现象而不是重力，惯性加速了这一过程。从某种角度来说，它们是非常类似的力，而且对物体会产生相似的效果。惯性甚至可以用“G”单位来度量，1G就相当于地球上产生的1单位重力。 活动应用 离心机是一种利用惯性产生类似于引力的机器。有时，地球的引力并没有强到可以从液体中分离固体颗粒，因此离心机就被用来产生相同但更为强大的吸引力。 病理实验室里的医学家经常需要将你血细胞与血浆分离开来。他们将提取到的血液放在离心机中旋转从而达到这一目的。但是如果试管在被摇动或倾斜的时候倒置了，那么血细胞与血浆就会重新混合在一起。为了防止这种情况的发生，就要把像果冻一样的黏性物放到几个试管中，它的作用就像一个塞子一样。在血液被旋转的时候，红细胞就被拉到了黏性物下面并被提取出来，而密度较低的血浆则保留在黏性物顶部，留给科学家们去检测。 下次你抽血的时候，可以问一下你能不能看看不同的取样试管，并指出哪几个试管中是有黏性物的。