力既無處不在,又看不見摸不著。因此,我們只有通過力所產(chǎn)生的現(xiàn)象來感受和研究力的存在。例如,脫水機(jī)能將衣服脫水的原因就是離心力的存在。讓我們一起用吸管做一個(gè)簡易抽水發(fā)動機(jī),感受一下離心力吧!
實(shí)驗(yàn)材料
吸管、竹筷、熱熔膠、水盆。
實(shí)驗(yàn)步驟
1.用熱熔膠把二分之一支吸管橫著粘在竹筷上。
2.再取剩下的二分之一支吸管傾斜約45°后,用熱熔膠固定在竹筷與橫向的吸管上(特別提醒:①要距離竹筷底部約1厘米;②黏在竹筷下方的吸管,不要超出竹筷;③傾斜的吸管不能被熱熔膠堵住管口)。
3.用同樣的步驟再粘上二分之一支吸管。
4.簡易抽水發(fā)動機(jī)制作完畢。
5.將完成的簡易抽水發(fā)動機(jī)放入水盆,左右轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)動速度不必很快),就可以看到水不斷地被抽出來啦!
科學(xué)原理
簡易抽水發(fā)動機(jī)能夠?qū)⑺槌鰜淼脑硎请x心力所造成。但是,離心力并非真實(shí)存在的力,物體在進(jìn)行圓周運(yùn)動時(shí),真實(shí)存在的是向心力。如果沒有向心力,物體會保持慣性運(yùn)動,不會轉(zhuǎn)彎(不會進(jìn)行圓周運(yùn)動)。例如,月球繞地球運(yùn)動,向心力是重力,如果沒有重力,月球就不會進(jìn)行圓周運(yùn)動。繩子綁石頭旋轉(zhuǎn),繩子提供了向心力,繩子一斷,石頭就會飛出去。
因此,簡易抽水發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),吸管由A點(diǎn)進(jìn)行圓周運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí),在A點(diǎn)吸管內(nèi)的水分子保持著慣性運(yùn)動,即以切線方向運(yùn)動,運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí),水分子在吸管內(nèi)的位置更遠(yuǎn)離圓心,如同脫水機(jī)中衣服的水被甩掉一樣。
想一想,吸管的傾斜角度是否會影響吸管抽水的速度?吸管的長度是否也會影響抽水的速度呢?
如果想讓這個(gè)簡易抽水發(fā)動機(jī)抽水效果更加震撼,你還可以怎么改進(jìn)呢?