國立中央大學物理演示實驗 NCU Physics Demonstration Lab

重力場

經過重力場的物質如何運動?

目的

運用簡的的裝置,演示看不見的重力場。

實驗

實驗裝置:

使用一塊深色且柔軟度及彈性佳的布料四周用木板將之張開並固定,底座放置一塊磁鐵,便於吸住布料上方的鐵球,模擬質量較大的物體(如太空中的恆星)所形成的重力場,並以小塑膠球模擬行星。

觀察小塑膠球環繞及以較快速運動經過有重力場的不同運動狀態。

演示實驗

×演示實驗

原理思考

為何會有這樣的運動狀態?

原理探究

×原理探究

兩物體相互靠近後的作用力可表示為F=\frac{GMm}{r^3}

所以當兩物體距離越近時,其作用力愈大,亦即愈易被吸引,這種力場的分佈情形,我們用重力場來形容,也就可以解釋為何小行星愈靠近恆星時其所受的作用力愈大。

關於實驗

因小塑膠球運動的速度不易控制,故模擬小行星運動需多練習。

製作

v.1張宇靖老師、杜宗勳

指導老師

朱慶琪老師

撰稿

杜宗勳