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文 | 魔力科學小實驗，本文為原創，歡迎關注及轉載分享。

開車的朋友都知道，在轉彎的路段，車輛入彎前就要開始減速，否則不但極易沖出道路，甚至還很容易造成翻車的危險。到底是什麼原因從中作祟呢？今天的實驗也許能為你揭曉答案。

實驗所需材料

接球籃、釋球器、鋁制軌道、

鋼球、底座、螺釘、十字螺絲刀

實驗操作步驟

1.用螺釘将鋁制軌道固定在底座上。

2.将接球籃安裝在鋁制軌道較低的一端，并用螺釘緊固。

3.将釋球器套進軌道較長斜面的一端，使之能上下活動。

4.分别在軌道較長斜面上的低處、中間位置及頂端位置釋放鋼球。

現象及原理分析

通過上面的實驗我們發現：在鋁制軌道較長一端斜面的較低及中間部位釋放鋼球，鋼球均無法通過豎直的圓環，在軌道頂端釋放鋼球則可以順利通過豎直的圓環，并最終落入端頭的接球籃。

鋼球通過圓環頂點

為什麼會出現這種神奇的現象呢？原來，從軌道頂端滾下來的鋼球，更大的重力勢能轉化成更大的動能，使其通過豎直圓環的頂端時保持了足夠的速度，此時鋼球受到的合力大于或等于重力，該合力為鋼球繼續做圓周運動提供了足夠的向心力，使鋼球沿着内軌道繼續前行并最終落入端頭的接球籃。

再唠5毛錢的科普

在物理學上，向心力是當物體沿着圓周或者曲線軌道運動時，指向圓心（曲率中心）的合外力作用力。

向心力一詞是從這種合外力作用所産生的效果而命名的，因為它産生指向圓心的加速度而被稱作向心力。這種效果可以由重力、摩擦力、彈力等任何一種力而産生，也可以是由幾個力的合力或其分力提供。

總之，任何性質的力都能産生向心力，比如走路也能産生向心力。

向心力的大小與物體的質量、物體運動圓周半徑的長度和角速度有關。

常常與向心力相提并論的還有離心力。離心力是一種虛拟的力，是一種慣性的體現，實際上并不存在。為了使物體做圓周運動，物體需要受到指向圓心的力即向心力。假設若離心力存在，則與向心力相平衡，物體受力平衡，速度方向不會改變，是平衡态，不可能做圓周運動，所以證明離心力并不是真實存在的力。它的作用隻是為了在旋轉參考系（非慣性參考系）下，牛頓運動定律依然能夠使用，在慣性參考系下是沒有離心力的。

現在回到文章開頭，汽車過彎為何要減速才能安全通過。汽車在水平公路上轉彎時靠車輪與路面間的靜摩擦力來提供向心力。在水平路面上拐彎，汽車受重力、支持力、靜摩擦力，重力和支持力平衡，向心力來源于靜摩擦力。速度越大，越容易超過最大靜摩擦力，造成事故。所以，汽車過彎一定要先減速。

腦洞時間

為了提高汽車轉彎的速度，為什麼要把路面設計為裡低、外高的傾斜路面？歡迎留言區探讨，咱們下期見！

實驗注意事項

本次實驗用到實心鋼球，需謹防被砸。兒童請在成人監護下操作實驗，并确保安全。

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