锥体上滚（宣讲员：克劳德）

锥体上滚（第一届全国科技馆展览展品大赛展品类“一等奖”）

宣讲员：克劳德

《锥体上滚》是合肥市科技馆在2018年9月在第一届全国科技馆展览展品大赛中荣获大赛展品类“一等奖”、2018年中国国际科普作品大赛“二等奖”。这件展品是由罗季峰、刘奕、袁媛作为主创人员制作的科普展品。

下面就让我来给大家介绍一下这件获奖作品吧！

在我们面前的展台上有这样一个特殊的轨道，中间高两头底，中间宽两头窄。我们将这个锥体放到轨道的最低端，松开手，它会怎样呢？我们看到它从轨道的最低端慢慢爬到了最高端并且停住了。如果不用手触碰，让它落回轨道的最低端，该怎么做呢？细心的观众已经发现，在展台上还有个转轮，转动转轮，可以调整右半边轨道的开合角，我们将轨道慢慢打开变宽，锥体下降；合上变窄，锥体爬升。看到这儿，你们一定会好奇，调整轨道的开合角为什么就能控制锥体的上滚和下移呢？难道科学也能违背自然规律？

答案当然是否定的。在重力场中，物体在地球引力的作用下，总是以降低重心来趋于稳定。在我们这件展品中，锥体与轨道的形状巧妙组合，给人以锥体自动由低处向高处滚动的错觉，锥体的重心在中间的这根轴上，在轨道的最低端，导轨间距最小，锥体重心最高，重力势能最大；在轨道的最高端，导轨间距最大，锥体重心最低，重力势能最小。因此，锥体会沿导轨从低端滚向高端，是因为锥体的重心逐渐降低，重力势能逐渐减小，被转化为了锥体滚动时的动能，体现了机械能守恒。而当最低端轨道变宽时，锥体在最底端的重心变低，此时，最高端的重心要高于最低端的，所以，锥体又滚向了最低端。虽然两次滚动的方向不同，其中的原理却是一致的，科学多么奇妙啊！

很多自然界的奇妙现象，如水往上流、怪坡等等，和它都有异曲同工之妙。透过现象看到本质，也是这件展品带给我们的启示。

责编：牧野