1、內容
展項由多米諾骨牌實驗裝置和視頻組成。多米諾骨牌實驗裝置由啟動推桿、2組骨牌演示模型、復位機電裝置與玻璃景箱組成。一組骨牌模型為從小到大排列,另一組為從大到小排列。從小到大排列的后一塊牌是前一塊牌的1.2倍左右,模型數量為15塊,保證實驗效果明顯。兩組骨牌演示模型陳列在封閉的玻璃景箱中,參觀者無法觸碰到骨牌模型。在推動啟動推桿后,與推桿連接的小鼓槌會擊倒骨牌,推動第一塊骨牌倒下,于此同時屏幕上顯示比賽加油動畫。當最后一塊骨牌倒下后,原理講解視頻自動開始播放,視頻采用動畫風格,通過再現實驗過程、局部慢速特寫視頻(剪輯素材)、原理演示等步驟向兒童介紹通俗易懂的多米諾骨牌物理學原理。視頻播完后,骨牌自動復位,復位前機械裝置處于鎖止狀態。
多米諾骨牌是一種用木制、骨制或塑料制成的長方體骨牌。玩時將骨牌按一定間距排列成行,輕輕碰倒第一枚骨牌,其余的骨牌就會產生連鎖反應,依次倒下。國際相關組織制定的標準是骨牌長寬厚比例6:3:1;比如:5.4x2.7x0.9cm,6x3x1cm,12x6x2cm,都是符合這個比例的標準尺寸。
2、原理
兩種排列方式,相同的一塊多米諾骨牌倒下砸到另一塊牌的力矩不一樣大,倒下的時間也不一樣。若砸到的是小多米諾骨牌的頂部,力臂大,力矩相應地大,角速度就大(都是從90°到180°),所以整體倒下的速度快,時間也就越短;而從小到大排列的牌,小牌先倒,砸到下一塊牌的中部,力矩小,速度小,需要的時間就更長。
多米諾骨牌效應:在一個相互聯系的系統中,一個很小的初始能量就可能產生一系列的連鎖反應,人們把這種現象稱為“多米諾骨牌效應”或“多米諾效應”。 這種效應的物理原理是:骨牌豎著時,重心較高,倒下時重心下降,倒下過程之后,將其重力勢能轉化成動能,倒在第二張牌中間,動能就轉移到第二張牌上,第二張牌將第一張牌轉移來的動能和自已倒下過程中由本身具有的重力勢能轉化來的動能之和,再傳到第三塊牌上,所以每塊牌倒下的時候,具有的動能都比前一塊牌大,因此速度一個比一個快,也就是說,依次推倒的能量一個比一個大。假如真有人制作這樣的一套骨牌,摩天大廈會在一指之力下被轟然推倒!
3、目的
通過直觀的測試實驗,使參觀者了解多米諾骨牌的物理學原理和特點。