获奖作文│蜘蛛丝的韧性测量
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#科创作文大赛
【编者按】根据《浙江省教育厅办公室关于公布2020进入中小学校的全省性竞赛项目名单的通知》[浙教办函（2020）225号]精神，浙江省发明协会和浙江教育报刊总社共同主办了第二届浙江省中小学学生科技创新作文大赛。大赛共收到参加省级评审作品5075篇（小学3659篇、初中1416篇），最终评出特等奖作品56篇（小学37篇、初中19篇）、一等奖作品183篇（小学119篇、初中64篇）、二等奖作品375篇（小学241篇、初中134篇）、三等奖作品699篇（小学429篇、初中270篇）、优秀奖作品1298篇（小学813篇、初中485篇）。“浙江发明”gongzhong号将陆续选登一批获奖作文，供广大中小学生交流学习。
电影《蜘蛛侠》中，主人翁帕克由于意外被一只受过放射性感染的蜘蛛咬伤，因此获得了和蜘蛛一样的超能力、超人般的耐力、反应、敏捷和速度。并发明了蛛网发射器，凭借蜘蛛丝的超强韧性在一摩天大楼林立的纽约自由穿梭，从此化身蜘蛛侠，守卫纽约。我被蜘蛛侠那随手一弹的神奇蜘蛛丝强烈地吸引，好奇蜘蛛丝到底有多强的韧性，于是想自己做实验来测一测蜘蛛丝的韧性。正值秋季，温度和湿度都比较适宜，蜘蛛的活动也比较频繁。所居住的小区绿植较为丰富，蜘蛛网比较很容易获取。这次研究是我，但妈妈很支持我，她也喜欢科学研究，给了我很多的信心与动力及方法的指导。虽然实验的难度很大，但是能通过研究实际去测量了解蜘蛛丝的韧性对我来说是很想去挑战的一件事。（1）妈妈是个科普爱好者，带着我一起研究，能尽可能保证实验的科学性和严谨性。为了寻找蜘蛛丝，我们也是费了一番周辙。一开始我们在公园里找，想着公园里植物多，肯定有很多蜘蛛网，没想到几个小时下来只找一些很小的，或是结在叶片丛中很乱的一些蜘蛛，没法进行研究。后来又想在车库的角落里找，因为想着这里的蜘丝遭道破坏的可能性比较小，但没想到因为我们小区的卫生状况太好了，车库也打扫得很干净，也是无获而归。最后还是在小区的靠近河岸边的小树丛中发现了多处蜘蛛丝，而且还都比较完整。通过观察在网中间的蜘蛛特点，发现蜘蛛种类也有所不同，发现有4种不同的蜘蛛。为研究方便，将其对应的丝分别命名为：蜘蛛丝A，蜘蛛丝B，蜘蛛丝C，蜘蛛丝D。
实验方法：在蜘蛛网上取下一根丝，先用尺子量下它的长度记下来，在将它缓缓拉长直到丝崩断，在计下崩断的长度用它与原来的长度减一下，就得出了，就得出拉长了多少，然后再用它除以原来的长度就得到了增长了原长度的几分之几，这也就是这根丝的韧性。实验发现：通过拉伸测量，收集到以下数据。分析发现不管是哪类类型的蜘蛛丝，都具有非常好的韧性，其中蜘蛛A和蜘蛛B的蛛丝的韧性最好，一根丝拉后能增长约28%左右。与此同时我还将蜘蛛丝将蚕丝进行了对比，发现人们普遍认为的韧性优良的蚕丝韧性和蜘蛛丝比简值弱爆了，几乎是一拉就断。实验方法：因为蜘蛛丝有粘性，通过喷的水方法让水粘在网上，比较粘水的多少，从而间接观察测量蜘蛛丝的韧性。取一些水用喷壶将水以雾状的方式喷在同样面积的蜘蛛网上，再用脸盆接住，用喷出的水减去接住的水就得出了网上粘了多少毫升水。通过测量，收集到如下数据：实验发现：蜘蛛丝A和B的韧性与粘性大，蜘蛛丝A能承受约8ML的水，蜘蛛丝B能承受约7.5ML的水。蜘蛛丝C的的韧性与粘性相对较小，大约只能承受6ML的水。蜘蛛丝D的韧性与粘性最小，只能承受约4ML的水。此外，在喷的过程中偶然发现，在蛛网的周围，粘住的水最多，中间一部分是没有水的，而且支撑整个网的最大的一根丝也是没有粘性的。通过资料查找，发现蜘蛛丝实际分两种：曳丝和粘丝。其中曳丝支撑蜘蛛网框架结构，粘丝呈伞面轮辐状。
实验方法：我们运用在丝上挂回形针的方法，一个一个慢慢挂上去，直到蜘蛛丝断掉，回形针掉落，然后把掉到地上的回形针减去一个放在称上称一称就得出了这根丝的承重。实验发现：实验得出蜘蛛丝A可以承受住25个回形针，用电子称回形针的重量，算出约为8克的力。蜘蛛丝B可以承受住我19个回形针。约6.1克的力。蜘蛛丝C能承受15个回形针，约4.8克的力。蜘蛛丝D可以承受住14个回形针，约为4.5克的力。其中蜘蛛B体型较大，蛛网半径大，为12厘米。于是猜测蛛丝的韧性可能与蜘蛛的大小有关，半径也是。蜘蛛越小，则网的半径越小，丝韧性越高；蜘蛛越大，则网的半径越大，丝的韧性越低。我想后续再通过更多的实验来研究我的猜测。通过对蜘蛛丝的拉伸测量、喷水测量和承重测量，我发现蜘蛛丝确实具有非常优良的韧性，大大优于蚕丝。通过资料查找，发现有一些蜘蛛丝的强度比同等重量的钢丝还要强，弹性也很高。这一特点如果能广泛加以开发、利用的话，可以制造一些具有超强韧性的材料，从而满足人们对超强韧性材料的需求，如医学、建筑、航空、船天等领域，届时像电影《蜘蛛侠》里的特效也不再是特效，可以让更多人更好地守护我们的家园。1.取材环境受限，观察到的蜘蛛网数量有限，种类不够丰富，有机会可以到郊外山上或丛林中进行采样研究，这样采集到的样本要多，而且可以更多次测量。2.研究方法受限，研究方法的科学性、严谨性和多样性还可以更进一步，如喷水测量时，不可避免有一些水被喷洒到蛛网外而又没有落到接水的盆里，从而一定程度上影响了测量结果。3.研究材料受限，现有测量的精确度还有限提升，此外最好能采集蜘蛛丝直径的数据，从而使变量控制更合理，比较起来更为严谨。4.在研究的过程中，一定程度上破坏了原有的蜘蛛网及对应蜘蛛的生态，还需要思考有什么方法可以尽可以减少破坏。
重要启事
一、浙江省发明协会和浙江省教育报刊总社印发的《关于公布第二届浙江省中小学学生科技创新作文大赛获奖名单的通知》为主要获奖证明，荣誉证书仅用于个人收藏，将通过邮寄、转交等方式送达作者。二、浙江省发明协会及其所属专业委员会不组织面向中小学生参加的研学旅行、培训班等线下活动，不会授权或委托其他单位和个人举办此类活动。三、“浙江发明”gongzhong号将陆续刊登获奖作文和其他参赛作文，欢迎广大中小学生踊跃投稿（发送至47986327@qq.com）。四、“浙江发明”gongzhong号为浙江省发明协会及其所属各专业委员会的唯一信息发布平台，欢迎其他平台转发信息。
五、所有信息均以“浙江发明”gongzhong号或浙江省发明协会盖章的文件为准。★通知通告│关于公布第二届浙江省中小学学生科技创新作文大赛获奖名单的通知
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