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水滴竟然悬停!央视魔术大揭秘:原来如此

水滴悬停,甚至倒流,在电影《惊天魔盗团2》里面有这个魔术,最近,《加油向未来》最后一期也出现了这个实验,那么实验里是怎么实现的?背后涉及到的原理是什么?

《加油!向未来》节目是由中国科协特别支持,《知识就是力量》杂志社倾力协助,明星与普通科学爱好者组队,为你开启科学之门的一档实验性节目。

《加油!向未来》收官夜中,小撒则上演了他主持生涯以来的首次魔术秀——水滴悬停。

钢制的支架下方,当水滴顺着喷管不规则降落时,小撒举手高喊“停”,水滴在嘉宾和全场观众的见证下竟然真的停了下来,而这一切没有借助任何的电脑特效(点击看节目视频)。为什么呢?快来听听专家怎么说。

水滴竟然悬停!央视魔术大揭秘:原来如此
 (图片由央视《加油!向未来》提供)

水滴本身是在一刻不停地往下落

有过基础的物理常识应该知道,要想克服地球重力,实现液体水的悬浮,必须使水的密度小于或者等于空气的密度,而在标准大气压下,空气的密度为1.293g/L,水的密度为1000g/L,水的密度远远大于空气的密度,所以,在空气中实现液体水的悬浮是不可能的,只有在真空的失重环境下才能实现水的悬浮。

在地球环境下,水滴永远都在地球的重力下一刻不停地下坠,但在特殊的光线和特殊音箱频率的配合下,能够看到水滴悬停在空中的视觉现象。

水滴竟然悬停!央视魔术大揭秘:原来如此
(图片由央视《加油!向未来》提供)

特殊光线在“作祟”——频闪灯作用下产生的错觉

先解释一下为什么是特殊光线的作用。相对特殊光线的是普通光线,普通光线就比如我们平时使用的电灯,是持续不断的常亮,所以我们能够看到水滴的自由下落运动。

而在《加油!向未来》撒贝宁的实验中,我们看到的是水滴的悬浮或者上升,而不是自由落体,正是因为节目中提到了一个特殊光线“频闪灯”,频闪灯属于间歇性光源,是一亮一熄,在频闪灯熄的时候我们看不到水滴,亮的时候才能看到水滴的位置。

水滴竟然悬停!央视魔术大揭秘:原来如此
(图片由央视《加油!向未来》提供)

水滴“悬浮”和“倒流”是如何实现的

要想实现水滴在下落过程中的悬浮,就必须使光源的间隙时间与水滴下落到各个位置的时间间隔相等,或者是它的整数倍。

要想实现水滴在下落过程中的倒流,就必须使光源的间隙时间小于水滴下落到各个位置的时间间隔。

频闪所隔的时间称为周期,它的倒数称为频率,频闪在日常生活中的应用有:检验电风扇的转动速度,转动稳定性,还可以用来测量水滴流的流速、方向以及飞弹的运动轨迹等。

水滴竟然悬停!央视魔术大揭秘:原来如此
(图片由央视《加油!向未来》提供)

看了《加油!向未来》的节目,听了专家的解读,现在知道水滴悬停的神奇之处在哪里了吧?!

不过,在此也提醒大家,专业实验需在专业人士指导下完成,不可随意模仿哦!

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