新闻转载不需要动手，瓶盖居然会自动拧紧，这到底是什么原理

在络上闲逛时，我发现了一些非常有趣的短视频，它们展示了一种会自动拧盖的“神奇果酱”。

果酱瓶的盖子居然会自动拧上|ktzwcrrk
这种果酱来自日本品牌“Aohata”，据了解它的瓶子设计很与众不同，只须把盖子轻轻放在瓶口，瓶盖就会自己旋转拧紧，不再需要手工拧瓶盖。

这种神奇现象在各种社交平台都获得了不少关注
自动拧盖真的这样丝滑吗它到底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
质测试显示，互联上提到的这款果酱瓶确常常会出现自动拧盖的现象。
只须把瓶盖轻轻放在瓶口，盖子就有非常大概率可以自动向下旋转。不过，这种现象并非每次放置时一定会出现，而且自动旋转并不可以真的把盖子完全拧紧。

只须把瓶盖放在瓶口上，盖子就有非常大概率可以自动旋转|作者拍摄
同时，我也找来了其他四个相同种类的玻璃罐头瓶作为对照组，这类瓶子的瓶盖没办法自动向下旋转。这至少说明，玻璃罐头瓶盖自动旋转并非常见现象。

作为对照组的玻璃罐头瓶|作者拍摄
并不是巧妙设计
自动旋盖的瓶子看着好像是一种巧妙的便利设计――然而，它其并非。
在2022年时，日本“まいどなニュ`ス”就报道了这种现象，并就此采访了果酱的生产商。他们明确表示，盖子的自动旋转“并非有意设计的功能”，他们也不了解这种现象为什么出现。厂商建议买家依旧要用手拧紧瓶子，并把开封后的果酱放进冰箱保存。

厂商：我什么都不了解|まいどなニュ`ス
通过质体验也可以感觉到，果酱盖子的自动旋转没多少便捷之处。只靠自动旋转不可以完全拧紧瓶盖，没办法形成密封，因此对保存果酱不利。假如用手提瓶盖，没完全拧紧的瓶身也会会滑脱，和完全不拧瓶盖相比，如此反而更容易把玻璃瓶身摔碎。
由此看来，瓶盖自动旋转只不过一种意料之外出现的现象。它虽然有趣，但并没什么用价值。
到底是什么原理
那样，这种现象到底是什么原理呢答案其就在瓶口的螺纹上。
通过察看可以发现，可以自动拧盖的果酱瓶和对照组比较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致使的。

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，看着坡度更陡；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好像由段斜率不一样的部分组成。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65°。

自动拧盖果酱瓶的瓶口螺纹看着由段斜率不一样的部分组成|作者拍摄
而对照组瓶子的螺纹整体看着都比较平缓，各部分倾斜角度明显差异。它们的螺纹倾斜角度常见在5°~6°左右。
斜坡滑块问题
大家可以用物理题中容易见到的斜坡滑块来理解这一过程。瓶盖的“自动旋转”，其本质上是瓶盖在重力用途下，克服摩擦力沿着螺纹构成的“斜坡”向下滑动的过程。

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，导致这种不一样的重点是摩擦系数和斜坡的角度。加强斜坡角度会让重力在斜坡方向的分力增大，同时会致使物体对斜坡施加的重压降低，进而致使静摩擦力可达到的比较大值变小。当角度大到一定量后，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”现象并非每次放瓶盖都会出现，这应该与瓶口螺纹的段斜率有关。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地方是瓶盖下方的小凸起（如下图所示），我给这类凸起地方加上了标记，然后把它放在螺纹的不同地方进行了验证。

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，比较容易就能让瓶盖自动下滑。

而假如把接触点放在中段的缓坡处，就能让瓶盖停在原地不发生滑动。

至此，果酱瓶自动拧盖的谜团已经解开。虽然这并没什么用，但大家还是要感谢它帮大家复习了一些物理常识。
参考文献
[1]maidonanewsjparticle14570579
[2]wwwyoutubecomshortss_1C6pIW4zc
[3]thesmartlocaljpself-closing-jam-jars
策划制作
来源丨果壳（ID:Guokr42）
责编丨一诺
审校丨徐来、林林
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Tags：物理学


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