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长这么大才知道,彩虹圈竟会自己下楼梯

来源:力学与实践 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021年07月07日 05:31:57
 
本文转载自公众号“把科学带回家”(ID:steamforkids)
在科技还不像现在这么普及的年代,小孩儿的玩具通常都很简单,比如弹珠、橡皮泥,还有下面这种叫做“ 彩虹圈 ”(Slinky,又译“机灵鬼”)的弹簧玩具。
很多80、90后小时候都玩过彩虹圈。拿到这种弹簧玩具,不需要看说明书,你的双手就知道怎么摆弄它: 左右拉伸或者上下弹动

渐变色的彩环波动起来,就像波动的彩虹,煞是好看。
但这么玩,不一会儿就会让人觉得无聊了。

这可不能怪彩虹圈无趣,而是我们没有get到它的正确玩法,白瞎了发明者的创意。

看似平平无奇的彩虹圈,身世并不简单。
20世纪40年代,美国造船厂的海军机械工程师理查德·詹姆斯想为在海上颠簸的船舶研制一种弹簧,用它来稳住船上的重要仪器。
理查德·詹姆斯(Richard James)| 图源:CNN
有一天,他不小心碰倒了一个新研制的弹簧,结果弹簧从书架的一堆书上翻了下去,但它一点也不狼狈,而是划着优雅的弧线,像杂技演员一样一级一级地“翻筋斗”,最后稳当地落在了地面上。
詹姆斯当即想到,将这个弹簧改造改造,说不定能让它流畅地“走起来”。
童心未泯的他试验了各种钢丝,调整了弹簧形态,最终得到了能够 “自动下楼”的弹簧

他把这份快乐和邻居家的小孩儿一块分享: 把弹簧顶端放在一级台阶上,末端放在下一级台阶上,然后松开顶端,弹簧立即不紧不慢地翻着筋斗,“走”下了楼梯!

小朋友对这个新奇玩意儿的浓厚兴趣让詹姆斯和妻子贝蒂看到了它的商业价值,贝蒂将它命名为 “Slinky” ,后来被翻译为“机灵鬼”,形象地展现出它下楼梯时的模样。
颇有商业头脑的贝蒂开始在电视广告中推广它,结果短短一个半小时内,400个Slinky就售罄了。
初代 彩虹圈是钢丝材质的
此后,彩虹圈一度风靡世界,成为热门玩具, 从1945年到2005年,共卖出了3亿多个。
詹姆斯给彩虹圈申请了专利。它的制作方式很简单,将二十多米长的细钢丝碾平,并紧密压缩缠绕到一起。
彩虹圈 的专利设计 | 图源:U.S. Patent2,415,012

后来又增加了彩色塑料款,就是我们现在经常见到的“彩虹圈”

它和普通刚性弹簧最大的区别在于——彩虹圈是软弹簧,它在自然状态下已经达到了最紧密的压缩状态,环与环之间紧挨着,只能拉伸,不能进一步收缩。它柔软松散,可以大幅度扭曲成各种形状,最后还能恢复原状。

软弹簧的这种特点使它有了一些奇妙的表现。

下楼梯是开发者默认的玩法,之后又有玩家别出心裁地玩出了新花样。

比如让彩虹圈上跑步机健健身、跟自动扶梯比速度。

彩虹圈:你们这是想累死我?

物理老师也喜欢拿它做教具,用来介绍各种物理原理。