科普王国展品介绍（二）——力学展区
（1）齿轮组合
互动方式：
在这个展区我们可以看到我们生活中常见的各式各样的齿轮，游客也可以动手去操作它们，看看他们是如何工作的。以下分别介绍各种齿轮：
l 皮带传动
皮带传动(右图)是利用传动带将主动轴的运动和动力传给从动轴。皮带主要有平行带、三角带和同步齿形带等。
l 圆柱齿轮传动
直齿圆柱齿轮传动(右图)利用模数相同的齿轮相互啮合，将主动轴的运动和动力传给从动轴，是最常见的齿轮传动形式。利用相互啮合的齿轮齿数的比例关系，可达到传动的减速和增速的目的。
l 螺旋传动
螺旋传动(右上图)是将螺杆的转动变成螺母的直线运动，单头螺杆转动一周，螺母移动一个螺距。
l 链轮传动
链轮传动(左下图)利用链轮和链条的相互啮合将主动轴的运动和动力传给从动轴，改变链轮的齿数可以改变传动的速比。
l 圆锥齿轮传动
圆锥齿轮传动(右上图)利用模数相同的齿轮相互啮合将主动轴的运动和动力传给从动轴。
（2）钉床
互动方式：
工作人员指导游客平躺在床上，工作人员启动按扭，钉子从底部升起，缓缓把参观者托起到一定高度，游客躺在密密麻麻的钉子上，却毫发无损。
原理：
人的感觉（受伤与否）与身体所受压强有关。压强是指垂直作用于物体单位面积上的压力大小，即p=F/S，p、F、S分别是压强、压力和受力面积。相同的压力作用在支撑物的表面上，受力面积小时，压强大；受力面积大时，压强小。游客平稳躺在钉床上，由于受力点多、受力面积大，压强小，所以不会被刺穿而受伤。
其实，我们生活中就有许多与压强有关的知识，比如：当菜刀钝了，磨一下之后刀刃变薄了，也就是切菜时菜的受力面积变小了，刀就变锋利了。此外，我们身边看不见摸不着但由于我们生活息息相关的大气压，其实也是一种压强。
（3）动量魔术
坐在座椅上，按下按钮，向左转动方向盘，座椅向左转动，向右转动方向盘，座椅向右转动；一次只允许一位游客进入演示区域。
当一个框架上受力时，另一个框架就会产生相应的慢速转动，这种现象叫做进动。游客的身体、高速旋转的轮子和铁盘组成了一个完整的陀螺仪。当游客手中的轮子高速旋转的时候，轮子和身体开始沿以身体为轴的圆锥面转动。
（4）逆风前进的帆船
按下按钮，鼓风机组启动。转动圆台使帆船轨道与鼓风机组平面呈大约30度角。控制风帆，当风帆与风的方向呈一定角度时，帆船会慢慢的迎着风前进。
一般人对于帆船往往认为是被风推着跑的。其实风的动力以两种形式作用于帆，如图1、图2所示，帆船的最大动力来源是所谓的“伯努利效应”。
我们知道，当空气流动得快的时候，在正面挡住它的物体就会受到空气的冲击，这种冲击产生的压力我们称为动压力。当帆船如图1所示顺风行驶时，就是空气对帆的动压力推动帆船前进的。由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，当空气向一个方向流动时，它向侧面作用的力就要相对减小。也就是说气体流动速度越大的地方，动压力压强越大，而静压力压强越小。流速愈小的地方，动压力压强愈小而静压力压强愈大。这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力，这个力称为静压力。当迎风驶帆时，如图2所示，船正是在风的静压力推动下前进的。因此只要适当调节帆的角度，就可以利用前进中碰到任何方向的风力，使帆船沿“之”字路线向前航行了。
下面我们来看帆上的静压力是如何推动船前进的。如右图所示，帆所受的静压力FT，并不能全部用来推动船前进，真正用来推动船前进的是FT沿船头方向的分力FR，FR的值要小于使船横向移动的分力FH。尽管横向力较大，但在实际行驶时，很少看到船横向移动。而船向前进的速度却相当大，先进的帆船和帆板，最快的时速，可达30至40 km造成这样的前进速度，除了帆产生推力以外，还有一个重要因素就是船底的流线型，船浸入水中部分的横向截面积远大于纵向截面积，推力FR虽然比横向力FH小，但船在水里前进时所受的阻力要比船横向移动所受的阻力小许多。所以，FR推船前进效果就相当显著。
（5）飞机的翅膀
互动方式：
游客持续按下相应按钮后，鼓风机组启动，机翼模型就会徐徐升起；松开按钮，鼓风机组关闭，机翼模型会缓缓降下。
原理：
有风时机翼为什么会上升呢？根据空气动力学原理，当气流流过机翼时，流体对周围的物质产生的压强（即单位面积所受压力大小）与流体的相对速度成反比，由于上翼面的速度比下翼面的速度快，上翼面受到的压强较下翼面的低，从而产生了向上推举飞机的力，飞机的速度愈快，升力就愈大，当升力大于飞机的重量时，就把飞机托起在天空中飞行了。
（6）会爬坡的圆锥
互动方式：
当游客把圆锥体推到轨道低处，却会发现圆锥体会自动由轨道低处慢慢滚向轨道的高处！
原理：
这是由于当圆锥体处于不水平且有一定坡度的导轨低处时，圆锥体的重心相对较高，引发圆锥体自发向轨道另一端滚动；滚动的过程中圆锥体的支点随导轨逐渐向两边拉开，其实圆锥体的重心在不断地降低，但轨道是上倾的，以致造成圆锥体会爬坡的假象。原理图如下：
（7）滑轮
互动方式：
游客（小孩）坐在椅子上，拉动绳子就可以一点一点地把自己往上拉。但是两侧的椅子的情况并不一样，左侧的拉得快但是拉的力气大些，右侧的拉得慢但是力气小些。当凳子需要降下来时，只要一位相对重一点的游客坐上去就可以把凳子压下来，开始下一轮游戏。
原理：
为什么游客力气似乎变大了呢？这就是滑轮的作用了。如下图，动滑轮将物体所受重力一分为二，所以能够省力；而定滑轮只是改变力的方向，故不能省力。滑轮组是由定滑轮、动滑轮和绳索等组成的一种省力机械装置，常用在起重机械中，例如厢式电梯、起重机等。
（8）平衡球
互动方式：
游客按下按钮，鼓风机开始工作，置于鼓风机口的塑胶气球被风吹起，浮在空中某一高度范围内不断抖动，既不下降也不再上升；直至鼓风机关闭，气球再次落在鼓风机口。
原理：
为什么球能停留在空中，且只在某一高度范围内不断抖动呢？这是由于在距鼓风机出风口越近的地方，风速越高。运动物体都具备动量（即冲量I），质量相同的物体，速度越大冲量越大，当该物体遇到障碍物时，对障碍物的冲击力也越大（其物理表达式为：F=I/t，其中F、I、t分别是物体对障碍物的冲击力、物体冲量和物体与障碍物的接触时间）。该气球被置于出风口时，其所受到冲击力大于其重力，所以气球会被往上“吹”，直至被“吹”至气球所受冲击力等于其重力的位置。此外，鼓风机吹出的风并不是绝对稳定的，所以气球会在某一位置抖动。