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为什么水上乐园的滑梯要有水?

作者:隆迈游乐设备公司    时间:2018-12-05 09:15    点击量:

  你喜欢水上乐园吗?很多孩子都爱那里的水滑梯,觉得比游乐园里的普通滑梯更好玩。在水滑梯的起点,有个喷水的装置,让滑梯里一直都有水流淌。你有没有想过,水流在水滑梯里的作用是什么?

让我们先看看普通滑梯。

  现在大部分滑梯是用塑料做的,此外还有用石头或者金属制作的滑梯。不管使用什么材料,都有个共同点,就是会把滑道里面打磨得非常光滑。

  这样才方便你“哧溜”地滑下来呀!要是滑道里面很粗糙——比如猫博士小时候就碰到过一个废弃的石头滑梯,滑道内部坑坑洼洼的,你猜,滑下来会是什么感觉?

  滑梯的内部粗糙,就会产生比较大的摩擦力;而打磨光滑,则能减小摩擦力。

  摩擦力,会阻碍物体的相对运动,或者物体相对运动的趋势。

  比如你去玩滑梯,滑下去的时候会感觉到,好像屁股底下有什么东西在拉着你,不让你往下溜,这就是摩擦力,它阻碍了你相对于滑梯往下溜的这个运动。有时候,甚至会碰上滑到一半停住了的情况,这也是摩擦力拉住了你,阻碍了你相对于滑梯,往下溜的运动趋势。

摩擦力的大小和很多因素有关。

  比如材料不同,摩擦力就不一样。还是以溜滑梯来举例,当穿的衣服布料比较光滑时,溜滑梯就比较顺畅,速度也更快。那如果觉得速度太快,你会怎么做?会伸出手,扶住两边,增加摩擦力,就能把速度降下来点儿。

  孩子们有时候会想要沿着滑梯往上走——你有没有这样干过啊?但是滑梯太滑了,经常跑到一半,又溜了下来。怎么办呢?他们就把袜子脱掉,光着脚跑,蹭蹭蹭就上去了。——这说明什么?我们的皮肤跟滑梯之间的摩擦力,比衣服、袜子跟滑梯之间的更大。

那么,再回到水上乐园。

  通常你在水上乐园玩,是穿着泳衣泳裤。那么跟滑梯接触的地方,裸露着大面积的皮肤。如果这是普通滑梯,就会产生很大的摩擦力,很可能你根本滑不下去。幸好这滑梯里有水流。

  水流把你往上托,将皮肤跟滑梯之间的固体摩擦,转化成皮肤跟水流之间,以及水流和滑梯之间的液体摩擦,这样,摩擦力变小了,你就能愉快地“哧溜”一声儿,滑入底下的泳池里。

  除了水滑梯,你还能想到什么例子,可以说明水会减小摩擦力?

  比如在卫生间里,如果地面有积水的话,我们走过去就比较容易打滑,甚至滑倒。所以很多公共卫生间都会挂块牌子:小心地滑。

  还有运动馆里的塑胶地板,本来摩擦力很大,但如果沾了水,却立刻会变成溜冰场的地面。所以如果在运动馆里喝水,一定要注意,不要撒到地板上,引发危险。

  对了,还有下雨的日子,大家都会互相提醒:骑车、开车要小心,别太快了,要不然在转弯或者刹车的时候,容易打滑,造成事故。在学校里,老师也会提醒大家,不要在走廊奔跑,上下楼梯要小心。这都是因为地面上有水,降低摩擦力,使人容易滑倒。

你能再想出其他例子吗?

  大部分情况下,两个物体之间有水,摩擦力是会减小的。为什么呢?

  在15世纪至18世纪,科学家们提出的一种关于摩擦力本质的理论:啮合说。

  这种理论认为,摩擦力的产生,是由于相互接触的物体表面粗糙不平——哪怕是很光滑的物体,比如滑梯,如果用显微镜去看,表面也仍然是粗糙的,有很多锯齿一样的凸起。

  那么,当两个物体彼此接触、互相挤压时,接触面上很多凹凸部分就互相啮合,就像牙齿互相咬合一样。这时,如果其中一个物体沿着接触面滑动,这两个物体表面的凸起部分就会互相碰撞,产生断裂、磨损,同时也就形成了对运动的阻碍。

物体挤压摩擦
图1 两个物体彼此接触、挤压,接触面上很多凹凸部分就互相啮合

  这个时候,如果在两个物体之间增加一些液体,让它们彼此之间不再接触,那么也就没有因粗糙表面上的凸起彼此碰撞造成的摩擦力了。取而代之的是液体流动产生的摩擦力,那就会小很多。

  我们来总结一下。要减小摩擦力,可用的方法:

  第一, 把物体表面打磨光滑,越光滑,也就是物体表面的凸起越小,那么摩擦力也就越小。

  第二, 加入一些润滑剂,比如水、润滑油等等,阻隔两个物体,不让它们的表面直接接触。

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