哪個球跑得快?或是一樣快?



左邊有兩個球, 置於兩軌道上, 兩軌道除了中間一段不同外其餘皆相同,
請問將兩球同時釋放後, 哪一個球先到達右邊? 或是兩者同時抵達?
選好答案後會自動開始, 請觀看結果並想想看, 為什麼是 "那樣" 呢?

    1. 選 物理資訊 模式, 將顯示較多物理資訊. 先別急著選.
        試過一次後才能選.
    2. 球在跑時, 按滑鼠左鍵, 將會暫停, 再按一次則繼續.
    3. 按滑鼠右鍵後, 上下移動可改變軌道形狀.
    4. 重新開始請按 開始重置(同時恢復初始軌道)按鈕
這是本系教學示範實驗道具之一的模擬程式(當然形狀是固定的)但結果相同.
想參考 實際的示範實驗嗎?(有 RealVideo 影片可觀賞)


當在 物理資訊 模式時:

  1. 軌道形狀說明:由左至右
    1. 1. 紅色區段圓的1/4形狀
        球將因重力作用而下落. 重力沿軌道切線分量使球滾下.
        垂直於軌道分量受軌道正向力而抵銷.
         
      2. 藍色區段以球於前一區域落至底端時末速度所形成水平拋體的軌跡.
        此特殊軌道將不會對球施任何作用力.
        因此球的水平速度將保持不變
         
      3. 紅色區段圓的部份弧度. 與前後區域相接處, 斜率相同.
      球將在對稱區域內, 先加速後減速.


      4. 藍色區段以前一區域抵達此區起點時的末速度斜向上拋的拋體軌跡

        所以球的水平初速度將繼續不變
         
      5. 綠色區段水平直線
        球將維持等速度運動
         
  2. 會出現 另一組曲線
    1. 代表兩球的水平方向速率, 隨時間的改變.(水平改為時間軸)
  3. 知道為什麼會有上面的結果了嗎?

歡迎批評指教. 電子郵件請按 hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw
作者:國立台灣師範大學 物理系 黃福坤
最後修訂時間: