目的
觀察力的平衡與力矩的平衡。
實驗
取一端斜45度的木板支架,其中心開孔(位置因成品而異),使瓶子得以置入。
觀察其靜置時的情形。
原理思考
物體平衡除了合力為零外,合力矩也應該為零(why?)
從合力矩的出發點來思考此問題,如圖所示, 使系統逆時鐘轉動, 使系統順時鐘轉動,當合力矩為時,
此問題亦可用系統質心來思考,若質心 是落在木板支架底面積上方時(即點),則整體系統穩定不傾倒。
討論
1.若將木頭支架置換成金屬材質,則會造成何種影嚮?原因為何?
2.支架的傾斜角度有何影嚮?
1.會降低點的摩擦力,若摩擦力過小時,則點就不是系統的力矩支點。 2.當傾斜角度改變時,為達平衡,故須重新調整相關位置,使合力矩為。
實驗器材
酒瓶為一般紅酒瓶即可,木板可於五金建材量販店購買。
關於實驗
支架底面積大則實驗較易成功
參考資料
"Fundamental of Physics", 7th ed., John Wiley & Sons, 2005, New York. Ch11. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker
製作
v.1 李亞宸、杜宗勳
指導老師
朱慶琪
撰稿
黃時霖、朱慶琪