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會爬坡的雙錐體

※操作步驟與現象：

準備器材：漏斗、膠帶、木棍

1.取二個大型漏斗（直徑約15公分），口對口對齊後以膠帶黏貼固定，就完成一個雙錐體。（如圖一）

2.取木棍二支，排列成Ｖ形，架高放置，但是開口處必須略高。放置好後以試管或圓柱物體放在開口處，確定會由高處低滾到低處。

3.將雙錐體放置在略靠近狹小開口（低處）（如圖二），雙錐體就會往高處滾動，像是會爬坡。是不是很奇怪呢？動腦想一想，為什麼？

  　
　　　　　　　圖一 　　　　　　圖二
按此觀看影片（10M）
※原理：

　　雙錐體並沒有違反重力往下（地心）的原則，而是由於構造造成的錯覺。雙錐體是對稱結構，所以重心在中心點。如下圖，當雙錐體放在低處(右邊)時，與木棍的接觸點較為遠離重心M，在高處時(左邊)由於木棍開口較大，雙錐體與木棍的接觸點接近重心M。因此雖然由右到左，木棍高度增加，但是雙錐體的重心是由高至低。

　 　 由上述解釋可知：(1)如果木棍放置太斜，雙錐體由右到左的滾動距離也會變短。(2)如果木棍的開口太大；或是漏斗太小，雙錐體的滾動距離同樣變短。(3)雙錐體一開始放置的位置，儘量在重心M可以越高的位置越好（但是太高雙錐體容易傾斜歪掉）。

　　　　　
※叮嚀的話：

　　想要看到雙錐體往高處滾動，必須調整好木棍高低差、開口大小以及雙錐體放置的位置。而製作雙錐體的漏斗不能太小，因為重量太輕比較不容易顯示效果(不滾動或滾動距離很短)，漏斗太小則往上滾動的距離也會相對較短。
 

 

 

著作權所有：許良榮 　2010.04 改版    網頁編輯：徐薇棋　顧　問：王德麟

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