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科普之窗 | 重温童年经典,解锁硬核科学——蝌蚪五线谱带你重看《猫和老鼠》

发布日期:2025-12-01    作者:施柏铨     来源: 科普中国    点击:

你是否还记得汤姆在钢琴上的疯狂演奏,还是他绑上翅膀后的滑稽坠落?童年的我们为《猫和老鼠》捧腹大笑,却不知道这些夸张的动画背后,竟藏着真实的科学宝藏。

国内知名科普平台蝌蚪五线谱特别推出童年动画大科普之《猫和老鼠》系列。本系列共4期,通过趣味图文与视频,带你透过汤姆和杰瑞的视角看世界:从钢琴击弦机复杂的机械结构,到摩天大楼抗风的秘密;从人造溜冰场背后的制冷原理,到人类渴望飞行的流体力学奥秘。

小时候看的是热闹,长大后读懂的是门道。快来关注蝌蚪五线谱,让我们一起撕开回忆的滤镜,用科学的眼光重新打开这部陪伴我们长大的经典动画!

汤姆弹钢琴,好像真想教会我们?

 

图片来源:《猫和老鼠》旧版第29

钢琴的发声原理主要依赖于其内部精巧的机械结构——击弦机

当汤姆按下琴键时,击弦机通过层层杠杆传动,将手指的力量传递给琴槌。琴槌随之敲击琴弦,使琴弦产生振动,从而发出声音。这套机制还能精准传递力度的强弱:触键越重,击弦力度越大,声音也就越响。

此外,琴弦的音高由其长度、线密度和张力决定。为了保持音准,调律师会使用扳手转动固定琴弦的弦轴钉,通过微调琴弦的张力来修正音高。这个扳手,就是汤姆拿来砸杰瑞的那个!

为什么汤姆穿上冰刀,就变身冰上王者

 

图片来源:《猫和老鼠》旧版第85

冰刀让汤姆在冰面上行动自如,主要基于以下原理:

首先是降低熔点产生润滑。冰刀刀刃锋利,减小了与冰面的接触面积,从而产生巨大的压强。压强增大导致冰的熔点降低,冰刀下的冰短暂融化成一层水膜。这层水膜作为润滑剂,极大地减小了摩擦力,让滑行变得丝滑

其次是切入冰面提供抓地力。冰刀锋利的边缘能轻微切入冰面,提供关键的横向摩擦力。他可以利用这种抓地力,配合蹬冰角度,从而实现前进、转向和停止等控制动作,追得老鼠们团团转。

杰瑞在电梯里,为什么会被挤变形?

 

图片来源:《猫和老鼠》旧版第19

杰瑞在电梯里像气球一样被压扁又弹起,这正是他在经历超重失重的表现。

超重发生在上升电梯启动加速阶段。此时物体具有向上的加速度,根据牛顿第二定律,受到的合力应向上,意味着电梯地板对人的支持力大于人自身的重力。杰瑞感觉身体变沉,仿佛被在地板上。

失重发生在上升电梯减速停止阶段。此时物体加速度方向向下,受到的合力向下,意味着地板的支持力小于重力,感觉身体变轻。在严重失重的情况下,支持力可能趋近于零,导致像杰瑞一样起来。

内容来自:蝌蚪五线谱