书城教材教辅小学生最想知道的100个为什么:身边的秘密
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第87章 为什么悠悠球会回到你的手中?

像回旋镖一样,一个转动的悠悠球也可以回到投掷者手中。但是与回旋镖不同的是,在玩儿悠悠球的人和这个玩具之间要用一根细细的绳子来连接。正是这根绳子使这些悠悠球的热衷者能够让他们实现各种花样技巧——遛狗、翻篱笆、翻筋斗、环绕世界,甚至到达月球。

尽管物理学家们不能够自己玩出这些花样,但是他们仍然非常喜欢这个玩具,因为这个玩具把重力、冲量、摩擦力和旋转如何改变一个物体的运动方式表现得淋漓尽致。能够懂得悠悠球背后的科学道理,可以帮助发明家想出更加先进的设计。就像一个价值400美元由镁合金制成的悠悠球,它上面还装配了轴承光滑系统、平衡锤,以及其他的设备。这些高科技装备是为了能够让悠悠球表演更加复杂的技巧。但是,仅仅是最简单的木头的或者塑料的悠悠球就已经惊人的灵巧了。实际上,人们早在2500年前就开始练习悠悠球的技巧了。

没有人知道是什么时候,在哪里发明了第一个悠悠球。但是我们知道公元前500年,希腊就有悠悠球了,在一个花瓶上画着一个小孩在玩着悠悠球。

小趣闻

“悠悠”(yo-yo)这个词来自于菲律宾,在那里人们至少从16世纪就开始玩这种线轴了。在菲律宾塔加路族人的语言里,“悠悠”(yo-yo)的意思是“回来”。

在古希腊,这些玩具的圆盘是用木头、金属甚至陶瓷(耐火黏土,像花瓶一样)做成的。在印度,一个1765年的盒子上面画着了一个小女孩和一个悠悠球。几个世纪以来,这个玩具还被称为disc(希腊人的叫法)、emigrette(法国人的叫法)、bandalore和quiz(英国人的叫法)。

所有悠悠球的基本使用方式都是相同的。一根细线缠绕在悠悠球的轴上,细线的另一端系在你的手指上。当你使悠悠球落下的时候,重力把它拉向地面。因为悠悠球被细线缠绕着,所以它是旋转着落下的。随着物体的下落,它的速度越来越快。所以一个正在下落的悠悠球会转得越来越快,直到它到达绳尾,速度达到最快。

轻轻地拉动绳子将会使绳子和轴之间的摩擦力加大,这样轴就会停止下滑。因为悠悠球仍然在旋转,它剩余的力量会使细绳重新绕在轴上。就像是表演魔术一般,悠悠球开始向着你向上爬升。随着悠悠球向上运动,它会损失一些转动的动力学能量,因此它的旋转会减慢,并逐渐失去动量。与此同时,它也会得到潜在的重力能,借此增加在一次落下的可能性,并且就这样一直进行下去。

由于绳子上的摩擦力会逐渐削弱悠悠球的动量,因此悠悠球会越来越早地在线上停止转动,越来越远离能够到达的地方,最终会在底部停下来。为了保持悠悠球能够一直运动,每次都要提供一些向上的拉力。