铁砂掌物理原理(在线教学铁砂掌)(1)

为何各国扎堆在今年夏天进行火星勘测任务?建了20多年的虎门大桥,怎么突然“抽”了?

看新闻的时候,评论区第一条永远是我最想问的问题。今天给大家介绍的这位创作者,他的科普视频,就总能给我们这些“问题少年”提供答案。

自从2017年在今日头条和西瓜视频上开设账号以来,@物理雷老师已经发布了500多条视频,结合最热门的时事,科普最硬核的知识。目前,他在头条上的“学生”超过了100万。

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1.“让知识流行起来”的科普视频

说起在网上学物理,很多人明面上表示:这是一个“科学的上网方式”!但真当轮到自己时,很大一部人还是暗地里表示:“不了不了,要学还是你学吧”。

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因为物理知识过于晦涩,背理论公式的回忆又过于痛苦。所以,即使生活中处处存在物理,很多人也不愿意继续钻研。

但看过雷老师视频的人,开始“慌”了,觉得自己错失了获得“奇妙能力”的机会。因为他的物理视频不仅通俗易懂,看完还能练就一身“武林绝学”。

最近,利用物理知识,雷老师就给网友传授了独门武学秘籍——“铁砂掌”的练成方法。

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说是“铁砂掌”,翻译一下其实就是:如何用物理知识轻松劈开每一块砖头,让别人对你刮目相看。(手动狗头)

在雷老师眼中,“劈砖头”的手法一共有以下这么几种。

其中最简单的,就是以广大物理老师为代表的劈砖手法——先拿起一块砖头,将它放在桌子的一端,让砖头的一半紧贴桌面,另一端悬空,然后在下手时,轻微抬起砖块,让砖块在外力作用下,撞击台面,利用支点和惯性原理,“放大”施加在砖块上的力,将砖块劈碎。

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这种劈砖手法名叫“手不劈砖砖自劈”,只能算“铁砂掌”功夫的入门水平,操作难度基本为零颗星,男女老少皆可一试(虽然是这么说,但还是不推荐大家轻易尝试,操作有风险,尝试需谨慎)。

排在第二级的招式名叫“架空式劈砖”,这套掌法,要求动作快,趁砖不注意一击而断。操作时,最好大喝一声,“吓一吓”砖块。

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当然,这里也不是说谁大喊一声就都能将砖头劈断,其中还涉及到许多物理原理。

比如,砖头其实属于脆性材料,特点是抗压能力强,但抗拉能力很弱。所以劈砖时需要将砖头架起,然后用手掌在最短时间内,从上方向砖块传递足够多的冲量(也就是压力),这样被架起砖头的下半部分,就会产生出向左右两侧的拉应力,当拉应力超过砖块的抗拉极限时,就会断裂开来。

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所以这套掌法跟你的手速、力道、砖块的厚度都有关系。用雷老师的话讲就是:“这种劈砖手法难度指数3颗星,建议先去武馆练上一段时间再来尝试。”

再精进一步,是少林师傅的“凌空劈砖”和“手持开砖”。这种方法需要用“闪电般的速度”向半块砖传递足够多的动能,利用砖块上下两部分的不和,从而在击打的一侧产生足够大的拉应力,将砖头劈断。

雷老师称,对于这套操作,普通人看看热闹就行了……没事千万别尝试。

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当然,目前这套“铁砂掌”技能中,究极形态是“铁板硬劈砖”,是在有支持物的基础上,徒手劈开砖块。当然,眼尖的网友也看出,支撑的铁板还是有一定弧度的。

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把大众们关心的热点,做成视频串讲物理知识,这就是雷老师最近一直在做的事情。

前段时间,“天问一号”成功发射,雷老师当天就发出一条视频,解答一个网友关注的问题:为什么世界各大航天中心,憋了几年没动作,都挤在今年七八月集体“上天”?

雷老师用开普勒定律和天文学知识,进行了讲解:这个时间点去探测火星,其实是走“捷径”,发射成本低,并且安全系数高。通俗一点讲就是,省油、省钱、省时间。

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5月5日,广州虎门大桥发生异常,出现明显竖向弯曲振动现象。第二天,雷老师更新了一条视频,用电脑模拟画面,展示了特定的风况条件下,“涡振”这一物理效应的作用原理。

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这条3分钟左右的视频,在西瓜视频上播放量超过4000万,是雷老师最热门的科普内容。

国产芯片备受关注期间,雷老师也制作过一期视频,介绍芯片制造所运用的各种技术。视频中,他用初中物理的“凸透镜原理”,讲解了在微小芯片上集成电路的核心步骤——光刻技术到底有多难。

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在雷老师的首页,你可以一瞥网友正在热议哪些大事件,而这些事件又该如何被科学所解释。

更有价值的是,雷老师推动人们的关注点,从事件的表面,延伸到深层的理论知识。他的科普视频,让物理知识在今日头条和西瓜视频上更“火”了。

2.从“土味”科学家到科普视频创作者

@物理雷老师真名雷晓园,是一名现实生活中的初中物理教师,在陕西的一所学校任教。他与物理的缘分,可以追溯到小学时代。

出生在80年代的关中农村,雷晓园从小喜欢做实验,是一位名副其实的“土味”科学家。他拆光家里的收音机,用卸下的马达做飞机模型;把电热毯“剥了皮”,用里面的铁丝做电热切割机……

最大胆的一个实验,还要数自制沼气,进行点火测试。过程中,他用到的原料竟然是——小伙伴的屁。

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尽管被父母认为是“玩物丧志“、“调皮捣蛋“,没少挨打,但雷晓园却一直保持着对物理的兴趣,并期待有一天进入课堂,学习物理知识,参与物理实验。

但真正进入学校学习物理的那一天,他失望地发现了理想和现实的区别:物理教学,不过是老师传授理论,在黑板上写写画画。

这一种失落感一直伴随着雷晓园上大学、毕业、成为物理教师,并激励他走上一条“把物理变鲜活”的道路。所以当雷晓园成为雷老师后,他课堂中的“实验教学”便成为最一个重要的授课手段。让学生在浸入式体验中爱上这门学科,也成为他的教学理念。

与此同时,雷老师也开始渴望更大的课堂。2010年左右,他在TED视频上看到了一个演讲视频《用视频重塑教育》,被深深震撼。雷老师开始幻想可以通过视频,跨越时间和空间,辅导更多充满好奇的学生。

3年前,在视频科普教育兴起之时,雷老师上传了自己的第一条创作视频。起步阶段,雷老师在网上的“学生”,并不比课堂的多。但通过对自己的“实验改造”,他逐步在今日头条等平台上积累了人气。

一方面,他把物理实验搬到了视频里,将趣味性、实验性和知识性叠加起来,增加视频的传播效果。

雷老师喜欢创新,也不怕失败。在做伽利略理想斜面实验时,他设想还原当时时代状态,用水钟进行计时,但最终这一设计还是被电子节拍器取代。

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在疫情期间,雷老师还教授了一些“宅家也能做”的实验,比如改造牙膏盒来测试光棱镜,吸引了众多网友模仿。

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另一方面,雷老师也在摸索规律,把时事热点和科普知识结合起来,给知识增添一个“外壳”,让受众更愿意去打开探索。

雷老师分享称,“知识相对于热点会‘凉’一点,用热点带知识,是知识的很好的传播方式”。此外,他也在不断丰富知识领域,向教研室的化学、生物老师请教学习,用多种视角和知识体系解读具体现象。

目前,随着视频传播越来越广,更多的学生成为@物理雷老师的粉丝,这其中还包括了现实中雷老师的学生。

3.“物理是人类对自然的情诗”

从灰头土脸的“土味”发明家、失意的物理爱好者,到拥有一百万粉丝的科普创作者。这条转变之路上,最重要的,还是雷老师自身对物理的热爱,和对科普教育的热情。

“物理是人类对自然的情诗”,这是雷老师最真实的感受。雷老师解释说,情诗的特点是短、简洁、深刻,这和物理是一样的。当你理解物理这首诗,能够用自己的方式去解读了这首诗,你就会被它的魅力所深深吸引。

“一个公式,一个原理,一个实验,蕴藏着的是整个宇宙的美。”

成为老师后,雷晓园也一直在付出努力,去传递这种美。他曾经带着自己设计的四十余个“雕塑式户外大型实验”,从哈尔滨一路南下走到江苏南通,向各个中学推荐实验项目。尽管遭遇坎坷,他还是一直前行。

而成为科普创作者,雷老师觉得自己强大了,真正拥有了一把“大功率”的手电筒,能够在黑夜里照亮物理这首诗,让更多人发现它的光芒。

做科普视频的意义是什么?雷老师称,他们这些人的职责,就是照亮自己的领域,让更多人在这里寻找宝藏。

在他看来,教育科普视频正应该扮演“第九节课”的作用。“学生们平时在学校上八节课,这(科普视频)可以跟课堂是一种互补”,雷老师表示,相对于教学,创作科普视频没有应试考试的压力,可以带领学生更加自由地探索和寻宝。

回顾这三年的创作经历,雷晓园非常感谢网友的鼓励和支持。

有一位来自云南的学生曾经私信他说,自己在家养病期间,是通过看雷老师的教学视频,完成的物理课程。此外,很多学生开始在视频下方“催更”:“哪怕是讲点题”也行。

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当然,雷老师的视频也受到很多已经毕业的朋友的喜爱,有人后悔没在年轻时遇到这样的老师。也有人表示,想让自己的孩子和雷老师学物理,

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未来,雷老师希望可以创作更加“硬核”的知识,让科学本身“发光发热”,让知识流行起来。

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