以杯取珠
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所需材料
自製塑膠杯 * N、鐵珠 * N -
實驗步驟
- 1. 將 40 位小朋友分成四組,一次兩組進行活動,另外兩組在警戒線後(由兩名高中生及國小生的老師協助秩序管理)
- 2. 將十名小朋友排成一列,在車廂對面設一角錐
- 3. 小朋友透過一邊旋轉那個杯子,一邊向前,透過接力方式計時競賽(如一人失敗3次,先換下一個)
- 4. 講解原理
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實驗說明
將珠子置於杯中,透過高速轉動杯身,使珠子在杯壁上快速旋轉,來保持不掉下去。 -
實驗原理
當玻璃珠在杯子內旋轉時,杯壁給予玻璃珠一作用力 F ( 紅色箭頭 ) ,方向為垂直於杯壁並略朝上 ( 因為杯壁是斜的 ) 。作用力 F 可分解為二作用力 ( 綠色箭頭 ) ,一為指向玻璃杯中心 ( 圓周運動中心 ) 的 F1 ,一為略為朝上的 F2 ( f1與f2互相垂直)。F1 為使玻璃珠進行圓周運動的向心力;而分力f2方向朝上,可以抵抗朝下的重力 ( 玻璃杯的重量 ) 。如果旋轉速度增加,會使向心力 F1 增加 ( 旋轉半徑會增加 ) ,同時f2也增加,玻璃珠就會往杯子上緣爬升了。如果杯子是垂直而不是斜的 ( 例如平整的平口杯 ) ,則沒有 F2 分力,玻璃珠只會沿著杯壁旋轉而不會上升
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統計資料
- 參訪人數: 22579