"漂浮鐵鎚" 修訂間的差異
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==探究問題== | ==探究問題== | ||
於 2022年9月26日 (一) 09:42 的最新修訂
原始設計者：陳亮洲
簡介：
重心，是在重力場中，物體處於任何方位時所有各組成支點的重力的合力都通過的那一點。規則而密度均勻物體的重心就是它的幾何中心。不規則物體的重心，可以用懸掛法來確定。物體的重心，不一定在物體上。
目錄
活動說明
目的
簡述槓桿原理的特性與重心的特性。
原理
當一個系統靜止平衡時，作用在系統上的各力矩總和為零，這種現象稱為槓桿原理。
槓桿原理的應用，分為三種：
- 支點位於施力點與重物之間。例如：剪刀、老虎鉗、翹翹板就是利用這種槓桿。
- 抗力點位於支點及施力點之間。例如：手推車、開瓶器、裁紙刀就是利用這種槓桿。
- 施力點位於支點及抗力點之間。例如：鑷子、筷子、掃帚就是利用這種槓桿。
活動一：不同重也能平
材料準備
- 一個支點
- 一個槓桿
- 重物
活動流程
- 拿出槓桿，在兩邊力臂3：5的距離，放入5：3質量的重物，使其平衡。
- 老師將手臂伸出，並叫學生吊在手臂的不同位置
活動二：漂浮鐵鎚
重心，是在重力場中，物體處於任何方位時所有各組成支點的重力的合力都通過的那一點。規則而密度均勻物體的重心就是它的幾何中心。不規則物體的重心，可以用懸掛法來確定。物體的重心，不一定在物體上。
材料準備
- 尺(一把)
- 鐵鎚(一把)
- 釣魚線(適當長度)
活動流程
活動三：找出不規則剛體的重心(影片在上面的 3:25 處)
如上圖左，找出一不規則輪廓物體的重心。如上圖中，懸吊固體，向下畫第一條鉛垂線；如上圖右，再換個懸吊點，再向下畫第二條鉛垂線；兩條鉛垂線的交點，即為固體的重心。
如再轉換其他懸吊點，向下畫鉛垂線，還是會通過上述的重心。
探究問題
生活中有哪些利用槓桿原理的例子？
- Ans: 指甲刀、開罐器、掃把、筷子
為什麼懸掉鐵鎚的尺不會傾倒到桌子以外？
- Ans: 只要物體的重心在支撐點的正上方或正下方，物體就可以維持平衡。此例中，支撐點(面)在桌面上方與尺接觸的那一片空間；而鐵鎚的大多數重量位於鎚頭上，使得「尺、線、鐵鎚聯合體」的重心，位於桌面下方，且剛好在支撐面的正下方，此時支撐點(面)左方的力矩與右方的力距剛好相等，系統就會維持平衡。
怎麼找出不規則剛體的重心？
- Ans: 先找一個端點黏上一條細線，拉起直線，使物體自由下墜，待停止不動便能找到第一條延伸自細線的直線(鉛垂線)，將此直線畫在物體上，隨後再找第二個端點，以同樣方法畫出第二條鉛垂線，兩鉛垂線線會交於一點，即為重心。
