凹凸运动：科学实验展示超重和失重现象

实验目标

我们利用向心力的原理，可以观察物体在凹面或凸面运动时会产生超重或失重的现象。

实验材料

铁丝、小钢球、泡沫塑料板、搭钩

实验操作

首先把两根铁丝弯成S形，分别固定在两块泡沫塑料板上，装上搭钩。注意搭钩打开时，铁丝之间的宽度使小球刚好能停在最凹处。搭钩勾上时，凸面顶端铁丝之间的宽度使小球刚好从中间掉下去。

打开搭钩，让小球在高处沿轨道滚下，可以看到小球滚到凹面底端时掉下去了。(www.xing528.com)

勾上搭钩，把小球放在高处，让小球从高处沿轨道滚下，可以看到小球到达最低点再向上运动到另一个凸面顶端时，轻轻掠过而未掉下来。

科学原理

向心力，即使物体沿着圆周运动的力，跟速度的方向垂直。此力向着圆心，故称向心力。向心力可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或它们之中几个力的合力。在曲线表面运动时，物体的重力和支持力不再平衡，它们的合力为物体提供指向圆心的向心力。当圆心在曲面下方即凸面时，支持力小于重力，产生失重现象，快速运行的小球不会掉下去，而是沿着斜面飞掠而过。当圆心在曲面上方即凹面时，支持力大于重力，产生超重现象，所以小球会掉下去。

小游戏

抓住百元大钞

首先手里拿着100元钞票，松开手使它自由落下，看自己能接住吗？却发现自己根本接不住，这是很难接住的。毕竟人的眼睛看到物体后，大脑进行判断，然后再开始行动，平均要用0.2秒的时间，在这段时间内，物体自由落下的距离是20厘米，可100元钞票的长度是15.5厘米，看到钞票落下，再去夹它，钞票已落下12厘米了，所以想要抓到它就很困难了。