平拋與自由落體

平拋與自由落體

目的

驗證運動學中向量的獨立性


實驗

用設計一個簡單的機械結構,來同時發射兩塊正方體,使它們產生平拋和自由落體運動,觀察它們落地的時間。

 

 

原理思考

為什麼兩物會同時落地? 為什麼路徑較長反而和路徑短的同時落地?

 

物體落下的時間跟加速度有關,水平拋出跟自由落體,在垂直方向只受到重力作用,因此加速度皆是重力加速度。加速度相同,每秒落下的距離就相同。兩物從同樣的高度落下,所以會在相同的時間落地。 垂直方向的運動與水平方向的運動可以分開考慮,這也是向量獨立性的意思。

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討論

 1.若改為兩大小不同的物體,則結果會如何?

 2.若改變平拋的初速度,則結果為何?

 3.若物體從台北101上同時拋出/落下呢?

 

關於實驗

支撐彈射桿的鋁板必須夠厚,否則容易變形。

 

參考資料

BALLS DROPPED AND SHOT(University of Maryland Physics Lecture-Demonstration Facility) 

 

製作

王厚升

 

指導老師

朱慶琪

 

撰稿

王厚升、朱慶琪