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December 8, 2010

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谣言粉碎机:粉笔摔倒地上会摔成几段?

作者: physixfan

昨天晚上宿舍夜聊的时候,dcr神牛说起了这样一件事实:一个粉笔掉到地上,无论它是以怎样的初始状态开始运动的,最后掉到地上,只要它摔断了,就一定是断成3段(而不是2段或者别的几段)。。。我当时听了之后世界观就崩溃了,怎么会是这样呢?要是说摔成2段就罢了,还可以理解,这个3段是怎么出来的。。。后来我在人人网上发状态,好多同学跟帖说,他们的高中老师或者力学老师也讲过这样一个事实。。。我当时就在奇怪,为什么哥活了20+年了,这样一个简单而又有趣的事实我就从来没有注意到过呢。。。

鉴于没有学过材料力学之类的课程,理论分析可能会不给力,所以我决定先做实验验证一下这个事实,然后通过实验现象思考一下原因。(结果今天白天给忘了,到了晚上才想起来,于是实验材料就只能是cz神牛从教学楼带回来的10跟粉笔。。。)

今天的实验结果如下:

如果粉笔从刚刚能摔断的高度下落,那么粉笔其实是摔成2段的。。。两段并不一样长,短的那段大概只有粉笔原长的1/4左右。。。至此,我相信谣言已经破解了。。。囧。。。

接下来的实验,是从更高一点的高度让它下落,如果从站直并且手臂平伸的高度下落的话,粉笔确实会摔成3段。这大概就是这条流言的起源吧,认为人一般来说都是从自己比较舒服的姿势去扔粉笔,然后这个高度范围恰好是让它断成三段的情况。。。

然后再次提升高度,把手伸到能够得到的最高的位置释放粉笔,这个时候粉笔确实会断成4段,和我预期的一样。。。至此,就差不多可以得出结论了:粉笔落地摔出的段数,是跟落地时的速度(即高度)成正相关的关系的。。。

至此,我们的实验器材10跟粉笔基本上已经用完了,因此没有做更多的实验。。我们用摔出来的比较长的片段又做了几次,得出的结论是:摔出的段数不仅和高度有关,也与粉笔形状(这里主要是长度)有关,同样高度下粉笔越短摔出的段数越少。这点也和预料中的一样。

这个实验我想大概基本上已经说明了这个问题的主要矛盾了。。。希望读者读完自己也做做实验,看看实验结果是不是和我说的一样,我期待更大范围的验证。。。不过现在我仍然很怀疑,dcr神牛他们当时得知这一与直觉相悖的事实的时候,也做了N多实验,可是为什么他们就真的得到结论只能摔出3段呢。。。

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13 Comments Post a comment
  1. Dec 8 2010

    一个粉笔,在人的平直手臂高度,以自由落体的方式掉到地上,他有很高的概率断成3截。如果不是3截,那么可能没有断或者是除3截以外的截数。

    话说满了就是不好玩啊~~

    又想起WOW的一神贴:
    1、WLK8月20号开
    2、如果没开,参见第一条~

    Reply
  2. extrsun
    Dec 9 2010

    粉笔三截跟烟囱三截有类似的道理的,fundamental physics

    Reply
  3. Dec 9 2010

    我太喜欢这篇日志了。人活着就是要爱折腾,爱探究才有意义。

    Reply
  4. leibniz
    Dec 15 2010

    有理论分析没呢?

    Reply
  5. myy
    Dec 20 2010

    怎样看待 哈迪佯谬 这个量子现象。
    现在对过去有影响吗

    Reply
  6. Dec 27 2010

    楼主知道那个意大利面条弯曲的时候一定会裂成三段或以上,而不是两段的问题么? 费曼也研究过...有理论分析

    Reply
  7. Dec 27 2010

    楼主你好歹查一下gmail邮箱吧。。。。

    IgNobel06年物理奖
    http://www.improb.com/ig/ig-pastwinners.html#ig2006
    这个页面上搜spaghetti

    论文在此
    http://www.lmm.jussieu.fr/spaghetti/audoly_neukirch_fragmentation.pdf

    视频在此
    http://www.lmm.jussieu.fr/spaghetti/index.html

    Reply
    • Dec 29 2010

      呃 我的意思是我不记得费曼研究过这个问题。。
      关键是我自己做实验粉笔会断成2截 所以没什么研究的动力了。。

      Reply
  8. eve
    Dec 29 2010

    我记得是因为粉笔震动的波长在1/3、2/3处震动最强,所以会断成三截

    Reply
  9. Dec 29 2010

    粉笔三截跟烟囱三截有类似的道理的,fundamental physics

    Reply
  10. Dec 30 2010

    人们喜欢相信谣言

    Reply

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