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这天,我和妈妈一起骑着公共自行车去上学。刚进入永久隧道,就感觉自行车滑得特别快,轻踩几脚,车子像箭一样向前驶去,越来越快,险些控制不住,一直到南端洞口的陡坡处才慢下来。
好奇怪呀!由北往南进入隧道,明明路面是平坦的,车子怎么会变快呢?我将这个发现告诉了妈妈,妈妈也觉得奇怪。
于是,放学后,我俩又去感受了一番。我們发现,自行车由北口进入隧道后,都是很轻快地自动往前行驶,到接近南出口出现明显陡坡时,才需要踩脚踏板。
明明是长200米的平路隧道,为什么不踩踏板就可以飞速前进呢?永久隧道“怪象”是“重力异常”,还是“错觉”,或是是“磁场效应”?莫非自家门口有“怪坡”?
带着疑问,我请教了科学徐老师。她表扬我善于观察生活中的现象,并建议我组建探究小组,和组员们一起去实地考察。
探秘“怪象”
1.制订方案
放假时,我和组员们体验了永久隧道的“神秘”。为了让探秘过程真实可靠,我们决定对整个隧道进行实地考察,特别是永久隧道由北向南的这一侧道路。
我们准备在隧道中设置3个有代表性的观测点(如图1所示),让最具说服力的“水”和“水平仪”探秘“怪象”,找出其中的奥秘!
2.探究过程
在勘察隧道地形时,我们发现,当自行车进入隧道北入口时就开始变快,于是我们选择的第一观测点是离永久隧道北入口约10米处。我们开始倒水,发现水迅速向南、向外侧道流动,并呈现45度角的状态方向流走,位于水平仪上的水泡则靠向北端及东端(如图2所示,由南向北拍摄)。于是我们得出结论,此处路面是东北高西南低。
我们选择的第二个观测点是由北向南进入隧道约50米处。此处,自行车不用踩踏,速度却丝毫不减。倒水后发现,水由北朝南外侧道流动,成近60度角(如图3所示)。用水平仪检测时,发现东西向的水泡紧靠东面(车道内侧),南北向水泡呈现紧靠北面。于是,我们得出结论,隧道此处依旧为东北高西南低,坡度较之前有所增加。
我们选择的第三个观测点是接近隧道南口出现陡坡处,由北向南进入隧道大约200米的距离。此处路段因明显出现陡坡,导致车速减缓,自行车前进需要借助人力。
倒水后实验,发现水流竟然停止不动!为了实验得出正确实验结论,我们再次添水,水才缓缓缓向外侧道流动(如图4所示)用。用水平仪测试时,水泡明显靠向东侧,南北向的水泡基本处于中间位置。这时,我们得出结论:此处的路面南北向已经没有坡度,东侧比西侧略高。
由于水流出现异样,我们以第三个观测点为中心,向南北两侧每隔1米左右倒水。结果发现,第三个观测点北面的水向南流,南面的水向北流,最终聚合在第三个观测点附近。我们得出结论,第三个观测点以北,路面北高南低,第三个观测点以南,路面北低南高(如图5所示)。
结论
隧道内的路面的确存在坡度,由于坡度太小,不易被我们的眼睛察觉,隧道“怪象”的原因其实是我们的“错觉”。
好奇怪呀!由北往南进入隧道,明明路面是平坦的,车子怎么会变快呢?我将这个发现告诉了妈妈,妈妈也觉得奇怪。
于是,放学后,我俩又去感受了一番。我們发现,自行车由北口进入隧道后,都是很轻快地自动往前行驶,到接近南出口出现明显陡坡时,才需要踩脚踏板。
明明是长200米的平路隧道,为什么不踩踏板就可以飞速前进呢?永久隧道“怪象”是“重力异常”,还是“错觉”,或是是“磁场效应”?莫非自家门口有“怪坡”?
带着疑问,我请教了科学徐老师。她表扬我善于观察生活中的现象,并建议我组建探究小组,和组员们一起去实地考察。
探秘“怪象”
1.制订方案
放假时,我和组员们体验了永久隧道的“神秘”。为了让探秘过程真实可靠,我们决定对整个隧道进行实地考察,特别是永久隧道由北向南的这一侧道路。
我们准备在隧道中设置3个有代表性的观测点(如图1所示),让最具说服力的“水”和“水平仪”探秘“怪象”,找出其中的奥秘!
2.探究过程
在勘察隧道地形时,我们发现,当自行车进入隧道北入口时就开始变快,于是我们选择的第一观测点是离永久隧道北入口约10米处。我们开始倒水,发现水迅速向南、向外侧道流动,并呈现45度角的状态方向流走,位于水平仪上的水泡则靠向北端及东端(如图2所示,由南向北拍摄)。于是我们得出结论,此处路面是东北高西南低。
我们选择的第二个观测点是由北向南进入隧道约50米处。此处,自行车不用踩踏,速度却丝毫不减。倒水后发现,水由北朝南外侧道流动,成近60度角(如图3所示)。用水平仪检测时,发现东西向的水泡紧靠东面(车道内侧),南北向水泡呈现紧靠北面。于是,我们得出结论,隧道此处依旧为东北高西南低,坡度较之前有所增加。
我们选择的第三个观测点是接近隧道南口出现陡坡处,由北向南进入隧道大约200米的距离。此处路段因明显出现陡坡,导致车速减缓,自行车前进需要借助人力。
倒水后实验,发现水流竟然停止不动!为了实验得出正确实验结论,我们再次添水,水才缓缓缓向外侧道流动(如图4所示)用。用水平仪测试时,水泡明显靠向东侧,南北向的水泡基本处于中间位置。这时,我们得出结论:此处的路面南北向已经没有坡度,东侧比西侧略高。
由于水流出现异样,我们以第三个观测点为中心,向南北两侧每隔1米左右倒水。结果发现,第三个观测点北面的水向南流,南面的水向北流,最终聚合在第三个观测点附近。我们得出结论,第三个观测点以北,路面北高南低,第三个观测点以南,路面北低南高(如图5所示)。
结论
隧道内的路面的确存在坡度,由于坡度太小,不易被我们的眼睛察觉,隧道“怪象”的原因其实是我们的“错觉”。