理解并增强落链的冲击诱导张力

当下落的链撞击表面时，其向下加速可快于自由落体。这一反直觉效应发生于链在撞击点上方产生张力之时。该张力的大小及其产生方式取决于所用链的类型。对于由略微偏离水平的杆构成的链，冲击诱导张力易于观测。本文报道了此类下落链在两种不同情形下的实验观测：链撞击倾斜表面时，以及链的质量密度随高度减小时。研究发现这两种布置均能增大向下加速度。为定量描述这些观测，我们建立了一个理论模型。该模型无需任何自由参数，即成功预测了链的位置与速度，即便顶端接近表面时亦如此。模型还预测均匀杆实际上是产生大张力的最佳选择。