臺灣國際科展

收放自如~實驗探討線軸展開或捲縮的條件

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2018年
科別
物理與天文學
得獎情形
四等獎
學校名稱
彰化縣立陽明國民中學
指導老師
蔡名峯;韓顏吉
作者
尤泓霖;尤奕賢;徐翊芹
關鍵字
線軸,摩擦力,臨界角

摘要或動機

生活中發現線軸會因拉線角度的不同而收放自如,此現象激起了想探究的決心。我們初步發現線軸在不同變因下會有一個特定的臨界角θc而改變其滾動方向,因此本組選擇了拉力大小、線軸重量、線軸內外徑比值及不同接觸面性質(靜摩擦係數)作為實驗的四種變因,並設計了「線軸收放儀器」來進行實驗探討。為了精確測量臨界角,實驗時儀器中的粗調裝置是利用螺帽固定螺旋桿以大範圍調整定滑輪的升降高度,微調則利用指針帶動螺旋桿轉動角度來微調定滑輪的升降,將實驗過程攝影記錄,並再利用Tracker分析物體改變滾動方向時的臨界角。實驗顯示,影響線軸滾動方向的臨界角大小,和線軸之拉力大小、線軸重量及接觸面性質皆無關,只和線軸內外徑的比值有關,即cos⁡θc =r/R。


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檔案名稱 檔案大小 格式
收放自如~實驗探討線軸展開或捲縮的條件 4 MB Adobe Reader(Pdf)檔案