向心力？離心力？
旋轉時受力為何？
目的
旋轉時受力為向心力(Centripetal force)
實驗
實驗裝置：密封的壓克力管，內部置水及保麗龍球。
置於氣墊盤上並開始旋轉，並觀察保麗龍球的運動情形。
×實驗演示
原理思考
為什麼小球會移動呢？
×原理探究
先考慮一旋轉中的U形管的受力情況，
下方管中水總受到的向心力 
回到本實驗，故可推得當在管子在旋轉時，保麗龍球浮在水上，水施與向心力，故保麗龍球會往中心移動。
討論
- 若保麗球置換成鐵球，此時會有何種結果？(Hint：誰對球作功？)
- 若在有角加速度的條件下，會是何種情況？[1]
- 觀察一旋轉中的液面是一中心凹下的現象，這是什麼原因？[1]
×討論探究
- 鐵球在水中是沉在水底的，此時，水能提供足夠讓鐵球運動的向心力嗎？
當鐵球沉在水底時，水並無法提供足夠鐵球運動時所需的向心力，而其力主要是由管壁所提供，因此，開始旋轉時，鐵球會往外側移動。
關於實驗
- 使用氣墊盤時，送風機需一直保持開啟，待實驗結束後方能關閉。
- 注意需將管子確實固定在氣墊盤上。
參考資料
- R. M. Sutton, "Some dynamic applications of liquid manometer", Am. J. Phys., 3(2), 1935
- ACCELEROMETER – BALL IN WATER (University of Maryland Physics Lecture-Demonstration Facility)
製作
v.1 黃時霖
指導老師
朱慶琪
撰稿
黃時霖、朱慶琪
