國立台灣師範大學物理系 物理教學示範實驗教室(網站) 物理問題討論區 (黃福坤)
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力學 標題:懸吊物靜力平衡
1:黃福坤(研究所)張貼:2007-09-30 17:21:56:
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因為網友問了一個關於懸吊物平衡的問題 特別設計這個問題 除了解決該問題
另外也讓網友體會 力 必然是交互作用 不是由單一方決定的意義
下方動畫 有兩種狀況

左邊是繩子下方吊一物體 你可以改變所施加外力(一般以為可單獨施力的想法)
可用手拖拉繩子下方代表藍色外力的箭頭 放開後會顯示靜力平衡狀態
(此時拖動滑鼠過程並不顯示瞬間平衡狀態) 若是你將勾選下方 隨時 的方塊
此時拖動滑鼠 滑鼠會隨即試圖計算瞬間平衡狀態 但是你會發現狀態會跳動 不連續
假想你所拖拉箭頭是連接到物體的另一根繩子 當你企圖改變物體交互作用的瞬間
物體上方繩子的張力也會瞬間改變 交互作用力是由
作用雙方共同決定 而非單獨一方獨立決定的
你可以勾選彈簧模式 此時箭頭會改成彈簧 用此模擬更實際的交互作用
你可以拖拉彈簧 顯示灰色的長條代表彈簧原長度 以勾選瞬間的箭頭長度為原長
你可以改變彈簧長度或方向 按下播放後觀看實際變化
你也可以在動畫執行(播放)的過程 拖拉彈簧一端 此時會模擬真實的交互作用狀態

右邊則是下方吊兩個物體 分別可以施加外力的情況 (也是原本留言問題的狀態)
預設最下方勾選 讓 兩物體水平方向 施力大小相等 方向相反
(正如上一狀況所顯示 其實這是很不容易實際做到的狀況 很難隨時調整都能滿足
只是一般出題者 很多注意到 實際的狀況 以理想的假設 出題)
你也可以不勾選 觀看更複雜現象
若是有需要 我也可以將右邊添加變成彈簧 (或許可以體會 一種常見示範實驗 慢慢拉時繩子從上方斷掉 但是快速拉時 則斷掉處是下方的繩子 想一想這些之間的關聯)

學習物理就是從現象中理解

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