龟兔赛跑新编：吃饱了的兔子不如龟｜正经玩_风闻

原创：中科院物理所龟兔赛跑的故事中

兔子因为懒惰没跑过乌龟

今天我们要讲的是“新龟兔赛跑”的故事

这一次兔子非常勤奋

但仍然跑不过乌龟

其原因竟然是喝了太多的蜂蜜？

实验器材

柱形容器两个（能滚起来能密封的就行）、蜂蜜（或其他粘稠液体）

实验过程

第一步：

直接将空的柱形容器放到一个斜面上，这是空腹的“兔子”。可以看到，兔子跑得飞快，很快就滚下了斜面。

第二步：

现在向柱形容器中加入一半的水，作为龟兔赛跑中的“乌龟”。同样地将其放在斜面上，虽然速度比空腹的兔子慢，但它也很快就滚下了斜面。

第三步：

现在兔子嘴馋，喝了很多蜂蜜。（取另一个柱形容器，向其中加入一半的蜂蜜）。这时再让兔子开始跑，可以发现，神奇的一幕发生了！它并没有很快地滚下斜面，而是几乎静止在了斜面上，只能一步一步慢慢挪动。

经过仔细观察，发现它在斜面上“走走停停”，首先会向前滚动一点点，然后就几乎静止了一段时间，而后又回向前滚动一点点，如此往复。这么慢的速度，它才是真正的乌龟吧！

第四步：

可以做一个对比试验，将第一次使用的空容器和装有蜂蜜的容器一同放在斜面上，可以看出空的容器滚落的速度比装有蜂蜜的容器要快很多。

喝饱了的兔子距离自己的全盛速度差距太大了。

第五步：

现在开始正式比赛，装了水的“乌龟”与喝饱了蜂蜜的“兔子”放到一起开始赛跑，乌龟迅速跑完了全程，只留下兔子在原地慢慢挪动。

看来如果管不住嘴，哪怕是兔子也跑不动呢！

原理解说

实验所演示的现象其实有个专门的名称——蜗牛球。蜗牛球内腔含有黏滞性流体之中空球壳，因为在斜坡上缓慢滚下而得其名。内部粘稠流体带来的重心变化，是它滚动缓慢的原因。

可以将蜗牛球的移动分为启动（下右图）与停滞（下左图）启动两个状态。在启动状态，液面接近水平，液体和球壳的重心位于球壳与斜面接触点同一侧，在重力矩作用下开始滚动；液体流动性差，随着小球滚动发生倾斜，液体重心与球壳重心来到了接触点的两侧，二者产生的力矩相抵消，于是停止滚动。

蜗牛球停止（左）与启动（右）状态受力示意图 | 图片来源：Bilibili@冷科普

蜗牛球滚动的速度非常慢，其动能可以忽略不计，那蜗牛球滚下来的过程中，重力势能哪里去了呢？粘滞性液体的粘度非常大，液体粘度越大，流动时消耗能量越多，蜗牛球的重力势能在液体的流动过程中消耗掉了。