樂高還能懸浮在半空中?上百萬人已看懵!

2020-12-04 中科院物理所

前段時間不少樂高玩家心態被搞崩了,因為他們發現別人家的樂高,已經學會「懸浮」了:

嗯???這波啊這波,這波什麼操作?

這個作品來自網友JK Brickworks,觀看量已經超過百萬,他只用了普通的零件,在堆砌成一個精緻的平衡結構後,只需要將頭部往上一提,整個作品就這麼立起來了。

三根鏈子剛才明明還是軟的,現在卻硬的如同柱子一樣,支撐起整個作品。雖然結構之間有明顯的連線,但仍然感覺就像是反重力一樣漂浮在空中:

用最簡單的方法玩出最「科幻」的效果,網友都看懵了。

那麼,這到底是什麼原理?

這種玩法也被稱為「懸浮桌」,其結構屬於tensegrity,也就是張拉整體式結構,這個詞最早由建築師Buckminster Fuller提出,是張力(tensile)和整體(integrity)兩個詞的混合體。

簡單理解的話,在下圖結構中,綠色的支柱一般被稱為壓縮元件,而紅線被稱為張力元件,在合理的搭配後,張力元件可以穩定壓縮元件,形成一個穩定的整體結構:

也就是像下圖這樣,靠著皮筋兒緊繃後的張力和壓縮,把幾個木棍穩定在了一起:

(素材來源自DartmouthX)

文章開頭的樂高結構設計,其實相對就簡潔了一些。國外一位名叫Lewis Matheson的物理老師就用一個結構相似的作品對原理進行了解釋。

(讓張力和重量達到平衡)

其實你完全可以將這個結構看做是一個天平,受到重力影響,沉的那一頭就會掉下去。

這時候在它的後面加上一股張力,也就是加入兩條長線進行固定,讓中間的短線和後面的長線都在拉扯下變得緊繃,即可保持穩定平衡:

之前也有過類似的玩具,相比文章開頭的樂高,它顯得懸浮感更強一些:

因為中間的連接部分是分開的,好像真的漂浮起來了。而且你可以拿起來,同樣能夠保持穩定:

它的關鍵點在於中間部分:

你可以理解成中間的線讓上下兩根鐵條無限靠近,也就是自己被拉伸後通過收縮拉住兩根鐵條,周圍三根線負責保證方向,整個結構就穩了:

當然,超出承受力繩子會斷,整體結構也就涼了:

如果線細一些,真就和會漂浮一樣:

中間用磁鐵相互吸附,是不是看起來更科幻一點:

玩法不算難,所以網友也越來越控制不住自己的腦洞。甚至隨著討論變多,樂高官方下場帶了一波節奏,安排了一個「建築挑戰」,主題就是LEGO Tensegrity建築。

於是樂高大神們的腦子開始飛速運轉,一個又一個精妙的設計被拼了出來:

下面這個水管設計很有藝術感,浮空的迷惑性很強:

還有人把這個裝置掛在了牆上,當做飾品其實也不錯:

雙人的懸浮裝置,感覺更像是蹺蹺板了:

甚至有人做出了懸浮式電梯,感覺和放風箏有一拼:

另外還有不少建築大佬開始在這個基礎上整活,例如弄個小人走高蹺:

火炮給你架好了:

汽車飛上天:

說到汽車會飛,必然有人會拼一輛《回到未來》中的DeLorean DMC-12時光車:

汽車都安排了,飛機也少不了:

這個作品甚至還搭建了布景:

飛行器中,最複雜的應該是下面這艘《星球大戰》中的殲星艦:

個頭巨大,但真就浮起來了:

其實不僅個頭大,內部還另有乾坤:

除了一些飛船設施,這位大佬還給殲星艦布置了一些正在站崗的士兵:

巨大的身軀在簡單的結構上輕輕擺動,就像正在飛行一樣:

作為手殘黨,真是服了這些大佬了。

除了交通工具,還有人在搭建築。

這個漂浮的小樓裡不僅住著蜘蛛俠,還有金剛狼:

下面這個空中花園自帶小瀑布:

懸浮於雲端的金色建築:

飄在空中的碉樓:

還有玩家比較擅長套娃,漂浮結構一層套一層:

下面這個三層的建築真的是美到我了:

但最驚豔的是這套浮空建築,有沒有紀念碑谷那味兒:

有人造建築,自然就有人造破壞建築的怪物,例如下面的「巨」龍:

感覺過於喜感?

威猛的也有,雙翼展開,有點像長了翅膀的大海參:

白色金翅版本也很漂亮:

最兇狠的生物是下面這個,只見兩隻鯊魚被線「吊」著競相向上遊動,形成了一個「雙魚出水」的畫面。這難道,就是傳說中的——

雙倍鯊吊?

因為自帶漂浮感,其實這種玩法也很適合做一個小劇場。

下面這個「顛倒世界」是不是很有科幻電影的感覺:

一場決戰蓄勢待發:

蜘蛛俠利用蛛絲救人,求下面樂高小人的心理陰影面積:

下面這個作品的劇名我都想好了,《方塊人來樂高異世界後我該怎麼活下去》:

下面這個就叫《坐墊有點扎屁股但能浮在空中的椅子滅霸老哥他會喜歡嗎?》。看他踩在椅子上笑得多開心,就像是一個幾千歲的孩子。

可以肆意釋放想像力的樂高世界,實在太歡樂了。

參考資料:

https://www.reddit.com/r/oddlysatisfying/comments/eb1t6d/tension_suspension_tensegrity_trick_by_physicsfun/

https://www.youtube.com/watch?v=wCBcwqY0laU

http://www.scholarpedia.org/article/Tensegrity

https://www.youtube.com/watch?v=xbHazHP3N10

https://www.youtube.com/watch?v=6xbnrEqMr5Y&t=54s

https://www.youtube.com/watch?v=h4D6BOSbVfIhttps://www.youtube.com/watch?v=U4IKFOpYXvs

https://en.wikipedia.org/wiki/Buckminster_Fuller

https://en.wikipedia.org/wiki/Kenneth_Snelson

https://en.wikipedia.org/wiki/Tensegrity#/media/File:NASA_SUPERball_Tensegrity_Lander_Prototype.jpg

https://thekidshouldseethis.com/post/diy-lego-tensegrity-sculpture-jk-brickworks

https://baike.baidu.com/item/%E5%BC%A0%E6%8B%89%E6%95%B4%E4%BD%93%E5%BC%8F%E7%BB%93%E6%9E%84/4371726?fr=aladdin

https://www.youtube.com/watch?v=NNuOYOiX5M0

來源:狂丸科學

編輯:他和貓

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