用圆筒和纸杯制作的走马灯


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转蛇那套玩具虽然简单有趣,但我总觉得它缺乏艺术的美感。于是,我把它加以改造,制作了一个转筒(图1)。把圆筒倒扣在一个用铅笔做成的支架上,放在暖气旁边,圆筒就无休止地转动了起来。转筒的侧面有手持金箍棒脚踏祥云的孙悟空,后面跟着一条蛟龙,再后面是一条健壮的花牛,最后是卡通图片美羊羊。它们在一片绿色的草原上相互追逐,永不休止,形成了一幅有趣动画画面。
下面介绍一下旋转圆筒的制作。
⑸ 取一根板条,在端部钻一个小孔。把铅笔的两端都削尖,一端插入板条的小孔中。把做好的圆筒倒扣在支架上,便有了文章开头所描述的动画效果。
⑴ 取一个普通的纸杯,在纸杯的底部沿半径方向开8条缝,注意:8条缝不能贯通。按顺时针方向把每条缝和杯壁连接处的二分之一割断,形成8个角。把这8个角向上折45度(图3)。
把纸杯端端正正地倒扣在铅笔上,放在暖气旁边,纸杯也转动了起来(图5)。
视频显示,纸筒和纸杯的转动方向是相反的,这是为什么呢?让我们从动力学的角度探求一下其中的奥秘。把纸杯和其中的热气看成一个系统,由于顶盖的开口沿着逆时针方向,使得热气也沿着逆时针方向流出,那么空气就会给这个系统一个顺时针方向的转动力矩。正是这个力矩推动了纸杯的转动。纸筒和纸杯的开口方向相反,所以转动方向也就相反了。
小孙女妞妞看着相互追逐的、有趣的动画画面,对这个新玩具大加赞赏,惊呼:“我从来没有见过这样好玩的玩具哟!你真是我的好爷爷!”妞妞的称赞说得我心里热乎乎的。说实在的,儿子小时候,我也没有下过这么大的力气哄他们玩。让孙女高兴,就是我不断探索、努力创作的动力源泉!
好玩吧,不妨亲手做一个,哄着你的孩子玩吧!