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怎样让纸在空中停留的时间长

广州市荔湾区环翠园小学：招俊能、张梓君、黄思纳、周德鸿、何子铿、陈景然

指导老师：曾彬娟

一、前言

你见过落叶吗？有的很快就落在地上，有的却在空中摇呀摇、转呀转，久久不能落地。这到底是为什么呢？我们的实验小组很感兴趣，并且在曾老师的指导下，以纸为实验材料，进行了“怎样让纸在空中停留时间最长”的探究。一起来看看我们这个活动吧！

二、活动要求

（一）、使用统一的纸张。从环保角度出发，我们这次活动使用的是被废弃的规格为21CM×28.6CM的宣传纸张;

（二）、纸可以根据自己的需要设计成各种形状的作品.但是,每一个作品最多只能用一张纸(可以少于一张纸);

（三）、除了可以使用透明胶或双面胶粘贴外,不能有其它的辅助材料;

（四）、在无风的情况下,作品统一从1.5米高度处飘落,不能人为施加任何外力.试验三次,将留空时间最长的一次作为该作品的成绩.

三、我们的猜测

纸下落的过程中，会受到地球对它的引力、空气对它的浮力以及空气对它的阻力。那么引力越小，浮力和阻力越大，纸留在空中的时间会越长。因些，我们作出以下猜测：

（一）、纸越轻在空中停留时间越长；

（二）、纸与空气接触面越大，在空中停留时间越长；

（三）、不同形状的纸，在空中停留时间不一样。

四、活动的材料

规格为21CM×28.6CM国际会计的宣传纸张、剪刀、卷尺、秒表、尺子、圆规、铅笔、双面胶或透明胶。

五、关键词

重力、接触面、形状、留空时间。

六、活动过程

实验一、纸的重量对留空时间的影响。

（一）实验步骤：

1、分别把纸裁成1/2张纸、1/4张纸、1/8张纸，然后测量它们的留空时间；

2、将1张纸、1/2张纸、1/4张纸、1/8张纸揉成一团，测量它们的留空时间。

（二）、观察记录：

纸	高度	起始状态	下落方式	留空时间
一张纸	1.5米	平放	摇摆	1.79秒
1/2张纸	1.5米	平放	摇摆	1.62秒
1/4张纸	1.5米	平放	摇摆和翻滚	1.90秒
1/8张纸	1.5米	平放	摇摆和翻滚	1.72秒
一张纸团	1.5米	任意角度	直落	0.66秒
1/2张纸团	1.5米	任意角度	直落	0.65秒
1/4张纸团	1.5米	任意角度	直落	0.63秒
1/8张纸团	1.5米	任意角度	直落	0.65秒

(三)、数据分析:

从第一组对实验的数据来看,发现1/4张纸在空中的时间最长,1/2张纸在空中的时间最短,而在第二组对比实验中发现,不同重量的纸团几乎是同时落地的.因此,纸留空的时间与重量无关,我们的第一个猜测是不成立的.

实验二:纸的形状及与空气接触面大小对留空时间的影响.

（一）、实验步骤:

1、将纸任意设计成各种形状，通过比较，发现以旋转、翻滚、摇摆方式下落的纸，留空时间较长；

2、以旋转、翻滚、摇摆这几种方式下落的作品为模板，分别增大和缩小它们与空气的接触面，比较它们的留空时间。

（二）、观察记录（部分数据如下）

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纸	高度	起始状态	下落方式	留空时间
1、一张纸	1.5米	平放	摇摆	1.79秒
2、小3叶	1.5米	平放	直落	1.25秒
3、小4叶	1.5米	平放	旋转	1.68秒
4、小8叶	1.5米	平放	旋转	1.50秒
5、大3叶	1.5米	平放	旋转	1.65秒
6、大4叶	1.5米	平放	急速旋转	2.16秒
7、大8叶	1.5米	平放	转了一圈后直落	1.28秒
8、长方形	1.5米	斜放	急速翻滚	2.10秒
9、小叶	1.5米	斜放	急速翻滚	2.25秒
10、中叶	1.5米	斜放	急速翻滚	2.53秒
11、大叶	1.5米	斜放	急速翻滚	2.62秒
真水无香电影 12、风筝形1	1.5米	平放	摇摆	1.81秒
13、风筝形2	1.5米	平放	摇摆	1.87秒

(三)、数据分析:

1、将所得数据与没有加工前的一张纸——一号作比较，发现像扇叶一样的6号以急速旋转的方式下落，像叶子一样的9、10、11号以及8号以急速翻滚的方式下落，它们在空中停留时间转长。这说明纸在空中停留的时间与纸的形状及下落方式有关；

2、8、9、10、11都以急速翻滚的方式下落，而11号面积最大，留空时间最长。4号与7号都是8片扇叶的形状，7号虽然面积大，但是下落方式主要是直落，留空时间反而小，这说明，只有在下落方式相同的情况下，纸与空气面积接触越大，留空时间越长。

七、活动的最终结论贝尔格

（一）、纸的形状和下落时的起始角度会影响纸下落方式，纸在空中旋转、翻滚、摇摆得越急速，在空中停留的时间越长（树叶的落地情况也是这样）。用褪笔写借条

（二）、在下落方式相同的情况下，纸与空气接触面越大，纸的留空时间越长。

八、后记

（一）、我们研究的过程：

刚刚确立研究《怎样让纸在空中停留的时间长》这个课题时，我们组几个同学都不知该从哪入手。曾老师启发我们说：“你们认为什么样的纸在空中停留的时间长，就把纸设计成什么样，最后比一比不就知道了吗？”于是，大家提出了各种各样的设计：陈景然设计了盒形的纸，周德鸿设计了波浪形的纸，他们都想着能把空气留在纸里，增大升力，但是效果并不好，比不作任何加工的一张纸直接下落还要快。为什么做出的效果和我们事先想的不一样呢？大家经过仔细观察发现，无论是盒形纸，还是波浪形纸，它们下落的方式基本是直落，而一张没有任何加工的纸在空中主要是以摇摆的方式下落的。这给了我们一个启示，于是大家努力设计一些形状，想让纸下落时摇摆得更剧烈一些。因为我们开始觉得下落方式是影响下落速度的一个重要因素。这期间我们设计了许多作品，有鸟形的、叶形的、小船形的……其中，最好笑的是何志铿的甲虫形的。这些纸作品很有创意，但是下落时摇摆的效果并不好。后来，周德鸿突然想到风筝形

，一试，发现摇摆效果不错，下落速度也慢了。曾老师又鼓励我们多试试几种不同的风筝形纸。我们曾经尝试过鱼形的风筝，蜈蚣形的风筝等等，发现摇摆效果最好的还是上下、左右都对称的

形风筝。

这时，我们更坚定了一个想法——下落方式对下落速度有着重大的影响。我们开始寻其它的下落方式，来让纸在空中停留的时间更长。其中最成功的就是招俊能的扇叶形的纸（见表格中的大3叶纸，大4叶纸），它们以旋转方式下落，其中大4叶形纸从1.5米高处下落，时间为2.16秒！招俊能说，他是从飞碟在空中旋转得越快，停留在空中的时间越长，飞得越远这一现象得到启发的。后来张梓君补做了一个形的，再一次证明了像扇叶形纸在空中容易旋转，下落的速度慢。

但是为什么树叶下落时，有直落、摇摆还有上下翻滚，而我们做的树叶形的纸，只能以摇摆的方式下落呢？我们首先认为是因为纸的大小的缘故引起的，但是无论我们做多么大的纸，都不能翻滚。一次偶然的机会，张梓君在松手前，斜放了叶子形的纸，我们惊讶的发现纸翻滚起来了！而且翻滚的速度很快，再试试别的叶子形的纸，发现只要是斜放都能翻滚。一测数据，发现同样从1.5米高处下落，时间最长可达2.62秒！我们太兴奋了，原来纸下落前摆放的方式（起始的状态）也能影响纸下落的速度，而且我们同时还发现了，只要下落的方式一样时，纸与空气接触面越大，下落的速度越慢。

本文发布于:2024-09-22 19:37:20，感谢您对本站的认可！

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