推 alenbe:我也是猜這個答案,感覺跟原po提問內容完全無關的解答 XP 12/17 17:15
※ 引述《alenbe (肝纖維闖紅燈)》之銘言:
: 標題: Re: [題目] 高中物理..重力..
: 時間: Fri Dec 17 13:54:34 2010
:
: 中央物理實驗網站有提到另一個實驗
:
: 沙漏浮沉子
: http://www.youtube.com/watch?v=0KwNzwypdO8
:
: 剛翻轉時沙漏會停在底部
: 但是過一陣子,沙子落下一些後,沙漏就浮上去了
: 請問這實驗與原PO所提之現象是否有關呢?
以前我在《物理馬戲團》看過這個問題
書中提議了一個可能正確但蠻...好笑的答案:
(按\開燈顯現答案)
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沙漏整體的密度是低於水的,所以才會上浮。
一開始沙集中在沙漏的上室中,
所以沙漏是頭重腳輕的,這是不穩定的狀態。
此時假如角度相對於完全直立有些許偏斜,
就會有一個力矩想要將沙漏上下翻轉180度,
不過沙漏所在的管子十分窄小所以是無法翻轉的,
而這個力矩會造成沙漏與管壁的摩擦,
因此妨礙了沙漏的上浮。
等到沙大部分流到下室,
不穩定就消失,於是
力矩減小→摩擦減小→沙漏順利上浮。
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不過我不確定這個答案是正確的。
對照中央物理的綠豆沙漏實驗,
在內含粒子開始落下的時候,
磅秤讀數很快就會下降,接著才會爬升。
假如---
實驗中會看到管中沙漏有時是下沉狀態有時是上浮,
而上浮與下沉是決定於 (浮力-向下的力量) 值的大小,
那麼---
管中沙漏在 (浮力-向下力) 值最大時必定會上浮,
(否則它就會總是沉在底部而不會上浮)
管中沙漏在 (浮力-向下力) 值最小時必定會下沉,
也就是說實驗開始後很快就會上浮,接著
由於向下力的增大, (上浮-向下力) 的值會下降,
這可能導致向上總力變小甚至沙漏下沉。
這和我們在實驗中看到的上浮情形有異,
實驗中沙漏在底部沉了一段時間才開始上浮,
接下來就不沉下來了。
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