鞭梢效应在“明日环”魔术的应用

“明日环”魔术也称魔结,或“喜结良缘”。当环自由下落时,套在其中间的闭合链条会迅速打结将环紧紧扣住。“明日环”魔术由于打结过程迅速,只有不到80 ms,背后隐藏的有趣力学原理很少被大家熟知。本文利用由4台高速相机组成的高速相机阵列实验平台,拍摄并重建了“明日环”魔术中链条打结这一关键过程。对环的运动和链条运动的定量分析发现,链条在魔术过程中存在鞭梢效应,使其能够在肉眼无法分辨的速度下完成打结,鞭梢效应是魔术成功的关键力学原理。