利用物理原理的特技與魔術


  1. 表演者拿著又重又長的關刀, 頂在頭頂上, 維持其直立平衡.
  2. 如果改為 又短又輕的原子筆, 請他試試看! 放在指尖即可. 說明

  3. 表演者在高空走鋼索, 肩上竟然背著長長的竿子, 兩端掛著重重的擔子, 可真辛苦!!
    1. 他太辛苦了, 請他取下 擔子及竿子, 再走走看 說明

  4. 表演者躺在地上 身上被大石板壓著, 竟然請助手,
  5. 舉起大槌子, 往石板敲下去, 真殘忍!!

      大石板太重了, 請他將大石板改成薄木板, 再試試看. 說明

  6. 表演者從行進中的馬背上跳高, 翻滾後又落回馬背上. 說明
  7. ...待續(等待你我一起充實)E-mail hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw


說明與分析

  1. 轉動慣量 (非穩定平衡系統)
    1. 將 長且重的一端朝上,

        可增加相對於系統的支撐點的轉動慣量.

      因此若不平衡欲倒下轉動時, 需要較長的時間.

        所以有較充裕的時間調整 系統的重心,

          使其恢復平衡.

      短的原子筆, 則很難維持平衡. 你想試試嗎?

  2. 轉動慣量 + 重心
  3. 長長的竿子也是為了增加轉動慣量,

    兩端掛著重重的擔子,

      甚至有可能使系統的重心, 低於支撐點,

    真要是那樣 ,在上面睡覺都無妨.

    取下這兩樣寶貝, 豈不是要他的命!

    走過平衡木嗎?

    為了容易保持平衡, 你總是會將雙手水平舉向兩側,

      以增加轉動慣量.

    可能你的腦子, 並未想到轉動慣量,

    但是你的經驗卻會用到它.

    有很多物理知識, 人們憑著經驗已經會用, 可能只是不知道物理學名而已.

      如果我們多強調這一類的知識, 從那兒出發. 應該更容易達到 快樂學習 的目的.

  4. 慣性 F=ma
  5. 加了大石板, 主要是利用物質的慣性.

    由於大石板質量較槌子大很多, 所以大石板被敲打時,

      所獲得的加速度較小.

    若將大石板和人看成同一系統,

      也由於大石板質量較躺在地上的人大很多.

      所以槌子敲打大石板時, 大部分的衝量, 都被大石板所吸收,

        人所受影響較少.

      且人和大石板接觸面積增大很多 , (比起槌子的面積),

      因此各部位所受壓力減少很多,

      若是改為薄木板, 他不 逃之夭夭 才怪 !

  6. 慣性2 ) 外力 F=0 則 動量P=常數 本例題 水平方向 F=0.
  7. 由於物體的慣性, 表演者從行進中的馬背上跳高後

      仍保持當時初速度向前運動,

    若馬匹仍維持相同速度向前跑, 並不會落在馬匹後.

    猶如在行進的汽車中, 將東西上拋,

      仍會落在手上是相同的道理.


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E-mail hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw 師大物理系 黃福坤

since 2011/06/20