餐桌物理學——酒杯取葡萄
用一只酒杯，不用手碰處葡萄的情況下，如何將葡萄從桌面上移到杯中？
目的
體驗物體作圓周運動時的向心力與摩擦力。
實驗
實驗裝置：橡膠小球（代表葡萄）、酒杯。
將酒杯倒蓋罩住桌面上的葡萄，將橡膠小球沿著酒杯壁旋轉，再瞬間倒轉酒杯。
×實驗演示
原理思考
為什麼小球會沿著杯壁轉圈，而不會往下掉？
×原理探究
- 當小球開始沿著杯壁繞圈後，在沒有外界的干擾下，小球就會一直保持著當下的狀態，只要我們沒有刻意破壞小球的運動狀態，小球就會一直沿著杯壁繞圈，即便是改變杯口的方向。因此我們可在小球繞圈的同時翻轉杯子，接著若沒有再提供動能給小球，小球後就會落入杯底了。
- 小球的向心力是做圓周運動時所產生，在沒有支撐的情況下，小球的重量與小球施於玻璃杯的正向力所造成的摩擦力平衡，故小球不會下落。
討論
- 小球作圓周運動的速度的大小會影響本實驗結果嗎？
- 小球在任何位置倒轉酒杯可以將小球留在玻璃杯中嗎？
- 換成葡萄或橄欖會有何狀況發生？
關於實驗
- 可同本網站中的實驗D03. 向心力與摩擦力做比較做比較
- 此版設計主要是用來普及教學推廣使用。
參考資料
Halliday, Resnick, Walker,"Fundamentals of physics", 7ed. Ch.6.
製作
朱慶琪
指導老師
朱慶琪
撰稿
杜宗勳、蔡昌翰
