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[转帖] 用手机震动马达吊起冰箱

tutu
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标题: [转帖] 用手机震动马达吊起冰箱 (3027 reads) 时间: 2010-11-24 周三, 20:30

作者：tutu 在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

中国也有科学怪才清华怪才实现手机吊冰箱

一名学生控制马达持续震动，直到将冰箱吊起，同时另一名学生撤出冰箱下面的地秤。视频截图
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。

小手机吊起大冰箱

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

昨日，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。

《新京报》记者安颖

据说：他们在实验初期经过计算得出，在摩擦力不计算的情况下吊起冰箱需要至少600N的力。他们将手机马达动力提升到这一程度的方法是通过自己设计和制作的齿轮组变速器。但手机中的震动马达不能提供长时间持续的牵引力。对于这一问题他们通过编写手机APP程序（由第三方编写的应用程序）来控制马达的工作方式和频率给予了完美的解决。

作者：tutu 在海归商务发贴, 来自【海归网】 http://www.haiguinet.com

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