圓錐擺

關於這個模擬實驗

圓錐擺展示一顆小球在繩子上旋轉，使繩子描出一個圓錐面。學生可以改變自旋速率、繩長和質量，並可顯示張力、重量和向心力的箭頭。讀數顯示圓錐角、張力、向心力，以及週期和速率。此模擬說明：張力的垂直分量抵消重量，而水平分量提供向心力；自旋越快，小球升得越高。

學生可以探索什麼

提高自旋速率，觀察「圓錐角」讀數不斷增大。
降低自旋速率，直至小球剛好懸垂，並找出最低自旋速率。
開啟力的箭頭，比較張力箭頭與重量箭頭。
把質量加倍，檢查張力和向心力如何改變。
改變繩長，並將「週期」讀數與你的預測作比較。

學習目標

1把繩的張力分解為垂直和水平分量。
2找出圓錐擺中的向心力。
3解釋為什麼自旋越快，圓錐角越大。
4運用 m·ω²·r 計算向心力。

教師常問的問題

圓錐擺模擬是免費的嗎？

是。它免費使用，無需註冊，並可在任何現代瀏覽器上運行，包括電子白板、平板電腦和 Chromebook。

什麼提供向心力？

繩張力的水平分量。垂直分量與重量平衡，因此小球在旋轉時保持相同的高度。

我應如何使用？

移動自旋速率、繩長和質量的滑桿，並開啟力的箭頭。圓錐角會平穩地過渡至新數值。從讀數中讀取張力和向心力。

質量會改變圓錐角嗎？

不會。質量在方程中相互抵消，因此角度只取決於自旋速率、繩長和重力。然而，張力會隨質量增加。

嵌入這個模擬實驗

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