清华师生成功实验“手机吊冰箱” 网友质疑借外

2010-11-24 00:00 来源: 新京报作者: admin

“手机吊冰箱”遭网友质疑

用手机吊起冰箱总共分几步？清华大学的两名学生给出了答案。

近日，一个名为《清华怪才实现手机吊冰箱国人版“生活大爆炸”》的视频短片红遍网络，画面中两名学生在一部小小手机中寻找动力之源，通过减速装置让动力功率放大10万倍，成功吊起重达60公斤的家用冰箱。这让众多网友想到了美剧《生活大爆炸》，赞叹，“中国也有科学怪才”；但也有网友质疑实验可能借助外力，是山寨版《生活大爆炸》。

小手机吊起大冰箱

近日，“手机吊冰箱”的视频短片在网上蹿红，点击量累计飙升至百万次。

短片中，两名学生首先在一部普通手机中寻找动力源，再在手机里安装第三方智能程序(application program)，以支持动力源连续工作，然后通过装配减速器、定滑轮等相关配件的步骤，为实验做好准备。

实验进行阶段，在动力源的带动下，实验配件共同做功，承载冰箱的地秤重量标数逐渐减小，直至归零，冰箱被缓缓吊起。

视频仅有2分15秒，但在网上引起了热烈讨论，很多网友对此表示惊奇和赞叹，但也有网友认为“不可能”。

实验所花费用500元

11月23日，该实验原创者、清华大学航天航空学院高云峰教授介绍，从最初设计到实验成功用了两周的时间，所花的费用不到500元，其中二三百元用于买二手冰箱，地秤也是借来的，实验进行也在一个半小时内完成。高教授认为，实验成功并不出乎意料，“始终都是在科学理论及技术支持下完成的。”

对于实验目的，高教授说，他喜欢用创新的方式教学，帮学生摆脱枯燥的理论，感受到科学的乐趣。他希望这个短片能给网友带去启发，让大家知道运用知识可以挑战现实难题，使用简单的工具和材料，可以完成看似不可能完成的任务。

此前只吊起20公斤水

参与实验的学生梁斌说，实验的最初，自己还比较平静，但随着时间的推移，看着地秤上的读数逐渐变小，他开始有些紧张，实验成功后非常兴奋。

梁斌说，设计实验时曾有三种方案，但在保留“偏心转子”的情况下制作配件，对于制作精度有严格要求，效果均不理想。最终，他们选择了视频中的方案。而在“手机吊冰箱”实验开始前，几人从未真正尝试吊起重约60公斤的冰箱，只成功吊起过一桶约20公斤重的桶装水。

- 步骤

1 寻找手机中的牵引力

实验开始时先拆开手机，找到内置的震动马达，作为动力输出部件，马达的边长大约4毫米，将马达上的偏心转子去掉。实验时用买来的连接件将这个马达和一个底座固定。实验时，由于马达持续高速做功，为了避免产生的热量烧坏部件，还要不时地添加温度大概在零下72℃的固体干冰，给马达降温。

2 用APP让马达持续震动

梁斌介绍，随后在手机内部安置一个第三方智能应用程序(APP)，点击显示在手机屏幕上的图标控制马达，使它能够持续震动。梁斌说，APP能控制电路一直处于连通状态，为了测验马达的牵引力，在装入APP后，尝试吊起一根1克重的吸管，检验马达能否持续运动。

3 超级减速器增加摩擦力

将一个1000倍的减速器用连接件与安装了齿轮的马达相连，再用一根轴将一个100倍的减速器和1000倍的减速器相连，以达到将手机马达的扭矩放大10万倍的效果。在马达转速降低10万倍的同时，增大摩擦力。梁斌说，根据“功率=摩擦力×速度”的公式，当输出功率固定时，速度减慢可使摩擦力增大。最终便可实现手机马达吊起冰箱的效果。这个原理相当于在汽车爬坡时，挂低挡降低齿轮转速，以增大动力。

4 安装定滑轮吊冰箱

制作一个用于绕钢丝线的轴，轴的一侧与100倍的减速器固定，另一侧与底座固定。在实验室屋顶固定一个定滑轮，通过定滑轮将钢丝线与放在地秤上的冰箱相连。

电机开始运转后，将带动全部设备开始工作，钢丝绳缓慢地将冰箱吊起。1.5小时左右以后，地秤上的重量读数为零，将地秤搬走后，冰箱悬空，成功被吊起。

- 质疑

1 实验成功应借用外力？

有网友提出质疑，认为手机这么小，怎么能吊起冰箱？并怀疑吊起冰箱的力，不完全是手机马达提供的支持。

回应：高云峰教授表示，该实验的原理非常简单，是大家在中学时曾学过的原理P=FV(功率=摩擦力×速度)，但将这个算式应用于实际生活，则需要基于理论基础之上的想象力，并将这个想象力运用于实际，因而很多人觉得这个实验不可能。

高教授说，实验的成功恰恰展示了科学的力量，而使用手机当实验主角的原因，是手机相对于冰箱来说，大小差异悬殊，用手机吊起冰箱的实验，让人感到惊讶的同时，可在心中留下深刻的印象。

2 该实验是山寨版《生活大爆炸》？

有网友称，美剧《生活大爆炸》风靡于网络，实验应该是借鉴了剧中创作的灵感，或者类似奇思妙想才完成的。

回应：高教授说，他从未看过《生活大爆炸》这部电视剧，而梁斌也表示仅看过一点点，在这部电视剧中丝毫没有透露“手机吊冰箱”的实验和理论，这个实验是完全原创的，尽管实验环境、使用配件相对简单，但该实验的确是师生在科学理论的指导下，共同设计完成的，毫无参照。

- 同理小贴士

小力量大作用

冬天窗子附近有风，可是窗子的确关得很严。这是为什么呢？

只要室内外温度不一样，室内就会有微弱的空气流动。例如，冬天房屋朝南的一面有太阳照射温度高些，朝北的一面温度低些，这样室内空气就自然流动起来了。如果不想有这种飕飕的凉风，在北面窗子那里挂个窗帘，利用布料比空气的传热性差，就可以减缓空气的对流。

同理，有人巧妙地利用了这种空气的微弱流动，让自己能生活在酷热的环境中。阿拉伯人总是穿着宽大的长袍，是因为在阿拉伯地区高温而干燥，如果穿短衣，一是出汗多人受不了，二是日光照射太强。穿上宽大的服装，既抵挡了阳光，又使长袍内的空气有对流的空间，就好像房屋内空气的对流一样，这样身体在长袍里并不闷热。

运用到实际生活中，在地球表面，由于太阳光的照射，热空气上升，周围的冷空气就会补充过来，这样就形成了风。人们可以利用风让帆船在海上航行、或进行风力发电。

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