誰比較快？——「推廣版雙珠競走」篇
利用簡易材料製作方便攜帶之｢雙珠競走｣教具
目的
修改｢雙珠競走｣實驗的設計及製作，以利推廣。
實驗
推廣版雙珠競走演示：
×實驗演示
原理思考
為何走下凹的軌道的球比較快到達的終點？
×原理探究
以v-t 圖來討論，兩球自相同高度落下時初速均為
走直線斜面的球v-t圖如Fig.1所示。
走下凹軌道(較接近擺線)的球v-t圖如Fig.2所示。
因擺線為重力下最快下降曲線[1]，且兩球的x方向的位移相同(即v-t 圖斜線面積A)，故
(圖中V是「速度水平分量」)
討論
- 若直線斜面改為45度時，哪一個球較快到達終點？為什麼？
- 加入摩擦力、球轉動的情形將會如何？
×討論探究
- 一個為｢斜面運動｣、一個為趨近｢重力下最快下降曲線｣ 。
- 此時需考慮摩擦力所作負功造成的影嚮並需多考慮轉動動能。
關於實驗
- 可同本網站中的實驗K01.雙珠競走及實驗K04.重力下最快下降曲線 做比較
- 此雙珠競走的設計主要是用來普及教學推廣使用。
參考資料
- 李柏堅，「變分法上的最速降線之研究」。
製作
v.1 黃時霖，2008年8月
v.2 黃時霖，2008年10月
v.3 黃時霖，2008年11月
材料
- 木板等木料可於建材行購得。
- 軌道用電線之塑膠壓條製作，於一般水電材料行均可購得。
- 鋼珠於承軸材料店購買。
指導老師
朱慶琪
撰稿
黃時霖、朱慶琪
