"漂浮鐵鎚" 修訂間的差異

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*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。
 
*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
 
*老師將手臂伸出,並叫學生吊在手臂的不同位置
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===活動二:漂浮鐵鎚===
 
===活動二:漂浮鐵鎚===
 
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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====
 
====材料準備====
 
*尺(一把)
 
*尺(一把)
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===活動三:找出不規則剛體的重心(影片在上面的 3:25 處)===
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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。
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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==
 
==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。


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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。