重溫童年經(jīng)典，解鎖硬核科學(xué)——蝌蚪五線譜帶你重看《貓和老鼠》

你是否還記得湯姆在鋼琴上的瘋狂演奏，還是他綁上“翅膀”后的滑稽墜落？童年的我們?yōu)椤敦埡屠鲜蟆放醺勾笮Γ瑓s不知道這些夸張的動(dòng)畫背后，竟藏著真實(shí)的科學(xué)寶藏。

國(guó)內(nèi)知名科普平臺(tái)“蝌蚪五線譜”特別推出“童年動(dòng)畫大科普”之《貓和老鼠》系列。本系列共4期，通過趣味圖文與視頻，帶你透過湯姆和杰瑞的視角看世界：從鋼琴擊弦機(jī)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，到摩天大樓抗風(fēng)的秘密；從人造溜冰場(chǎng)背后的制冷原理，到人類渴望飛行的流體力學(xué)奧秘。

小時(shí)候看的是熱鬧，長(zhǎng)大后讀懂的是門道。快來關(guān)注“蝌蚪五線譜”，讓我們一起撕開回憶的濾鏡，用科學(xué)的眼光重新打開這部陪伴我們長(zhǎng)大的經(jīng)典動(dòng)畫！

湯姆彈鋼琴，好像真想教會(huì)我們？

圖片來源：《貓和老鼠》舊版第29集

鋼琴的發(fā)聲原理主要依賴于其內(nèi)部精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)——擊弦機(jī)。

當(dāng)湯姆按下琴鍵時(shí)，擊弦機(jī)通過層層杠桿傳動(dòng)，將手指的力量傳遞給琴槌。琴槌隨之敲擊琴弦，使琴弦產(chǎn)生振動(dòng)，從而發(fā)出聲音。這套機(jī)制還能精準(zhǔn)傳遞力度的強(qiáng)弱：觸鍵越重，擊弦力度越大，聲音也就越響。

此外，琴弦的音高由其長(zhǎng)度、線密度和張力決定。為了保持音準(zhǔn)，調(diào)律師會(huì)使用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)固定琴弦的弦軸釘，通過微調(diào)琴弦的張力來修正音高。這個(gè)扳手，就是湯姆拿來砸杰瑞的那個(gè)！

為什么湯姆穿上冰刀，就變身“冰上王者”？

圖片來源：《貓和老鼠》舊版第85集

冰刀讓湯姆在冰面上行動(dòng)自如，主要基于以下原理：

首先是降低熔點(diǎn)產(chǎn)生潤(rùn)滑。冰刀刀刃鋒利，減小了與冰面的接觸面積，從而產(chǎn)生巨大的壓強(qiáng)。壓強(qiáng)增大導(dǎo)致冰的熔點(diǎn)降低，冰刀下的冰短暫融化成一層水膜。這層水膜作為潤(rùn)滑劑，極大地減小了摩擦力，讓滑行變得“絲滑”。

其次是切入冰面提供抓地力。冰刀鋒利的邊緣能輕微“切入”冰面，提供關(guān)鍵的橫向摩擦力。他可以利用這種抓地力，配合蹬冰角度，從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、轉(zhuǎn)向和停止等控制動(dòng)作，追得老鼠們團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)。

杰瑞在電梯里，為什么會(huì)被擠變形？

圖片來源：《貓和老鼠》舊版第19 集

杰瑞在電梯里像氣球一樣被壓扁又彈起，這正是他在經(jīng)歷超重和失重的表現(xiàn)。

超重發(fā)生在上升電梯啟動(dòng)加速階段。此時(shí)物體具有向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，受到的合力應(yīng)向上，意味著電梯地板對(duì)人的支持力大于人自身的重力。杰瑞感覺身體變沉，仿佛被“壓”在地板上。

失重發(fā)生在上升電梯減速停止階段。此時(shí)物體加速度方向向下，受到的合力向下，意味著地板的支持力小于重力，感覺身體變輕。在嚴(yán)重失重的情況下，支持力可能趨近于零，導(dǎo)致像杰瑞一樣“飛”起來。

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