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     彈道車

每個人都有坐公車的經驗,假如有一天你在公車上,請問有何方法可以證明公車是在加速中呢?還是正在減速行駛呢?

 

實驗演示



 

 

 

實驗原理


本實驗為拋體運動,根據運動獨立性,我們可以將拋體運動視為水平方向運動和垂直方向運動的組合,或者是分成兩個不同方向上運動的組合。

現在使用彈道車進行拋體運動。拋至空中的小球是否會被彈道車接住,只要看彈道車行進方向的速度和加速度是否與小球的相等,相等的話彈道車便會接住小球。

A、 等速行駛的彈道車於平地上將小球向上(與彈道車行進面垂直)拋出: 彈道車的水平初始速度(圖一V)與小球相等,而且水平方向上沒有加速度,所以小球最後會被彈道車接住。  

B、 加速中的彈道車於平地上將小球向上拋出: 彈道車的水平初始速度與小球相等,但是小球拋出車體後,彈道車以一加速度前進,而小球水平方向為等速運動,所以可得知最後小球不會被彈道車接住。  

C、 從斜坡上自由滑落的彈道車將小球向上拋出: 彈道車行進方向已由水平方向改為X方向(圖三),故考慮彈道車與小球X方向上的運動,兩者X方向初始速度相等,且在X方向上兩者皆受到相等大小的重力加速度分量,因此最後小球依然會被彈道車接住。  

問題討論


1.若下坡改為上坡,彈道車能否接到小球?

2.如何利用本實驗原理來證明公車是否於加速中或是減速?其中應考慮的因素為何?

3.如果C部分考慮摩擦力,則彈道車有辦法接住小球嗎?

 

相關連結


FUNNEL CART

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彈道車組

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