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  • 04
  • Dec
  • 2018

多物堆疊形成平衡 找出重心維持不墜

記者 湯道舜 報導

2018/12/04 18:57
兩個物體堆疊在一起要形成平衡,似乎並不困難,但是要把騰空疊起15根木板,只靠一個基座保持平衡,就很不容易,多種物體堆疊,不靠任何黏著劑,就像是現代裝置藝術一樣,但是這種平衡結構其實並不穩定。

示意圖/TVBS
主持人尼格買提:「但凡有輕微的震動,我覺得它的平衡一定會被破壞,喝!」

主持人撒貝寧:「呵呵呵,呼!」

主持人尼格買提:「嗚喔!」

吹口氣,這個平衡結構馬上崩潰,更何況現在要挑戰的是,騰空交叉堆疊15根木板還要保持平衡,而且第15根木板上面還要坐著主持人。

旁白:「第15根木條的搭建,經我們提前精密計算,需要由小尼來擔當配重,坐在一端找到重心點,與前14根系統達成統一的平衡。」

主持人撒貝寧:「三個支撐架可以移走了是嗎?」

實驗操作員韓遂寧:「可以!然後實驗員來幫我(幫忙),幫我拿走。」

主持人撒貝寧:「一定要注意,小心啊!尤其最後一個,一定要注意,小伙子注意。」

實驗操作員韓遂寧:「慢一點,慢一點,好。」

主持人撒貝寧:「現在我們要把你升到一定的高度。」

在堆高機的協助下,這個坐著主持人的平衡系統,要放在一個頂小底大的基座上,而且要向更困難的目標挑戰。

實驗操作員韓遂寧:「師傅可以往下落叉齒了。」

主持人撒貝寧:「小尼,這會兒別動了,這會兒千萬別動了,你已經只靠一個支點,和這15根木頭保持平衡,小尼這時候完全交給這個支點,聽天由命。」

不但如此,還要旋轉這個系統,確認平衡。

主持人撒貝寧:「漂亮!小尼,我保證,這將是你終生難忘的畫面。」

系統為了自行尋找平衡,因此轉動起來,在完成一系列令人歎為觀止的嘗試後,現在要把兩種道具,同時放在系統的兩端,實驗開始。

實驗操作員韓遂寧:「好!現在是一根羽毛和兩個質量一樣的車模,聽我說喔!喊口令了,三、二、一放!好!」

主持人撒貝寧:「放上了吧!兩個車都放上了吧!好。」

精確的系統平衡,也有奇妙的問題,就是撤掉羽毛會讓這個系統瞬間崩潰。

驚險畫面讓觀眾瞠目結舌,主持人不改調皮個性,懸空擺出超人姿勢,同時趕緊請出專家說明原因。

中科院物理所研究員曹則賢:「它本質上就是說,它這個平衡,還是一個一定範圍的穩定平衡,否則的話你剛才就是說,小尼坐的這邊,這邊搭根羽毛這個動作,你就坐不下去了,主設計師當他搭這個體系的時候,實際上他手上一直在感覺著,就是說要把那個微小震動,我用我們的這個做震動的行話叫加阻尼,就是他要加上一些阻止,慢慢地讓這個震動,給它降到震幅最小,他才撒手。」

其實這樣的實驗,就如同古代常用的秤重工具,公元前388年的墨經中,有詳細的文字記載,翻譯成現代白話文的意思是,秤桿的提紐到秤盤的臂比較短,但是提紐到秤錘的臂比較長,如果兩邊等重的話,那麼秤錘這一邊一定會下落,也就是現在物理學中的槓桿原理。

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更新時間:2018/12/04 22:49

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