过山车是一项富有刺激性的娱乐项目。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。那么在乘坐过山车的过程中不仅能够体验到冒险的快感,还有助于理解力学定律。
实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。下面我们来搭建“过山车”并进行测试吧!
一、实验材料
过山车轨道、秒表、软尺、方向盘、记录纸、笔。
二、实验探索
1、以小球为中心,探索其中心位置
我将小球摆放在“过山车”轨道上的任意一点,以“过山车”的起点为中心,利用方向盘判断当前位置的小球位于“过山车”起点的什么方向。
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1位置:以起点为中心,小球在起点的正北方向。
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2位置:以起点为中心,小球在起点的正东方向。
2、让小球从高处滚落,我发现小球在直线轨道做直线运动;小球在曲线轨道做曲线运动。
3、比较不同“过山车”上小球运动的快慢
用同一个小球进行测试,都从轨道的起点出发;运动相同对的距离,测试运动的时间。
下面👇我们来测试一下小球在过山车上运动的快慢吧!
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1号过山车,运动距离是149厘米。
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2号过山车,运动距离也是149厘米。
测试结果如下
我发现:小球在2号过山车上运动得更快。
三、实验小结
通过这次的实验,如果想让小球运动更快,那么可以采用增大过山车轨道的坡度、减少弯道数量等方法。