无需动手,瓶盖竟然会自动拧紧,这到底是什么原理?

2025年05月04日20:40:24 家居 1974

在互联网上闲逛时,我发现了一些很有趣的短视频,它们展示了一种会自动拧盖的“神奇果酱”。


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果酱瓶的盖子竟然会自动拧上?| ktzwcrrk


这种果酱来自日本品牌“aohata”,据说它的瓶子设计很特别,只要把盖子轻轻放在瓶口,瓶盖就会自己旋转拧紧,不再需要手动拧瓶盖。


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这种神奇现象在各种社交平台都获得了不少关注


自动拧盖真的如此丝滑吗?它究竟是什么原理?我决定找来这款果酱瓶亲自验证一下。


自动拧盖,亲测有效


实际测试显示,网络上提到的这款果酱瓶确实经常会出现自动拧盖的现象。


只要把瓶盖轻轻放在瓶口,盖子就有很大概率可以自动向下旋转。不过,这种现象并不是每次放置时必定会出现,而且自动旋转并不能真的把盖子完全拧紧


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只要把瓶盖放在瓶口上,盖子就有很大概率可以自动旋转 | 作者拍摄


同时,我也找来了其他四个同类的玻璃罐头瓶作为对照组,这些瓶子的瓶盖无法自动向下旋转。这至少说明,玻璃罐头瓶盖自动旋转并不是普遍现象。


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作为对照组的玻璃罐头瓶 | 作者拍摄


并非巧妙设计


自动旋盖的瓶子看起来似乎是一种巧妙的便利设计——然而,它其实并不是。


在2022年时,日本网站“まいどなニュース”就报道了这种现象,并就此采访了果酱的生产厂家。对方明确表示,盖子的自动旋转“并不是有意设计的功能”,他们也不清楚这种现象为何出现。厂家建议消费者依然要用手拧紧瓶子,并把开封后的果酱放进冰箱保存。


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厂家:我什么都不知道 | まいどなニュース


通过实际体验也可以感受到,果酱盖子的自动旋转没有多少方便之处。只靠自动旋转不能完全拧紧瓶盖,无法形成密封,因此对保存果酱不利。如果用手提瓶盖,没有完全拧紧的瓶身也可能会滑脱,和完全不拧瓶盖相比,这样反而更容易把玻璃瓶身摔碎。


由此看来,瓶盖自动旋转只是一种意外出现的现象。它虽然有趣,但并没有什么实用价值。


到底是什么原理?


那么,这种现象到底是什么原理呢?答案其实就在瓶口的螺纹上。


通过观察可以发现,能够自动拧盖的果酱瓶和对照组最大的差别在于螺纹的倾斜角度:前者的螺纹倾斜角度更大,而后者更平缓。瓶盖的自动旋转,应该就是由瓶口螺纹更大的倾斜角度导致的。


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自动拧盖果酱瓶(左)与相同直径的对照组瓶子(右)对比。前者的瓶口有6条螺纹,看起来坡度更陡;后者的瓶口有4条螺纹,坡度更平缓。| 作者拍摄


更准确地说,自动拧盖果酱瓶的螺纹似乎由三段斜率不同的部分组成。经过粗略的测量发现,螺纹头尾两段的倾斜角度都在10°以上,而中间的一段坡度较平缓,倾斜角度约为6.5°。


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自动拧盖果酱瓶的瓶口螺纹看起来由三段斜率不同的部分组成 | 作者拍摄


而对照组瓶子的螺纹整体看起来都比较平缓,各部分倾斜角度没有明显差异。它们的螺纹倾斜角度普遍在5°~6°左右。


斜坡滑块问题


我们可以用物理题中常见的斜坡滑块来理解这一过程。瓶盖的“自动旋转”,其实本质上是瓶盖在重力作用下,克服摩擦力沿着螺纹构成的“斜坡”向下滑动的过程


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瓶盖向下旋转的过程可以近似理解为沿着斜坡向下滑动 | wikipedia


斜坡上的物体有时会下滑,有时会原地不动,造成这种不同的关键是摩擦系数和斜坡的角度。加大斜坡角度会让重力在斜坡方向的分力增大,同时会导致物体对斜坡施加的压力减少,进而导致静摩擦力可达到的最大值变小。当角度大到一定程度后,摩擦力再也不足以抵消下滑的动力,瓶盖自然就会向下滑动并旋转起来。


aohata果酱瓶的“自动拧盖”现象并不是每次放瓶盖都会出现,这应该与瓶口螺纹的三段斜率有关。在斜坡较陡的头尾部分,倾斜角度超出了临界值,可以让瓶盖下滑;而螺纹中间一段的坡度比较平缓,这里可能不足以让瓶盖自行滑动。


果酱瓶盖与螺纹斜坡接触的位置是瓶盖下方的小凸起(如下图所示),我给这些凸起位置加上了标记,然后把它放在螺纹的不同位置进行了验证。


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瓶盖下方的小凸起是瓶盖与螺纹斜坡的接触点 | 作者拍摄


正如预期,把接触点放置在螺纹的陡坡处时,很容易就可以让瓶盖自动下滑。


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作者拍摄


而如果把接触点放在中段的缓坡处,就可以让瓶盖停在原地不发生滑动。


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作者拍摄


至此,果酱瓶自动拧盖的谜团已经解开。虽然这并没有什么用,但我们还是要感谢它帮我们复习了一些物理知识(


参考文献

[1] https://maidonanews.jp/article/14570579

[2] https://www.youtube.com/shorts/s_1c6piw4zc

[3] https://thesmartlocal.jp/self-closing-jam-jars/


作者:窗敲雨

编辑:luna

封面图来源:作者拍摄


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本文来自果壳,未经授权不得转载.

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