快要開學了

狐狸貓和小數蛙正在考慮要去哪裡玩

最後他們決定把握剩下的假期

相約到開心遊樂園玩

進到遊樂園後

看到有好多好多的動物都來到遊樂園

拿著地圖的狐狸貓和小數蛙

看著琳瑯滿目的遊樂設施

有摩天輪、飛天旋轉椅、旋轉木馬、雲霄飛車

每一個看起來都很有趣

真的好難決定要先玩哪一個

狐狸貓和小數蛙討論了好久

狐狸貓想要先玩刺激的雲霄飛車

小數蛙則還沒決定好要先玩哪一個

這時小數蛙看到眼前的飛天旋轉椅

看起來好像很好玩

他決定先選這個來玩

各自玩完不同的遊樂設施之後

他們互相分享剛剛玩的心得

小數蛙告訴狐狸貓

剛剛坐在飛天旋轉椅上轉動的時候

總覺得自己快要飛出去

他覺得超級好玩

不過他很好奇為何會有這樣的感覺呢？

狐狸貓先向小數蛙介紹什麼是圓周運動

圓周運動

是一種繞著固定圓心旋轉

且運動軌跡為圓形的運動

所以我們可以觀察到飛天旋轉椅

持續地以圓形軌跡運動

繞著中心旋轉

狐狸貓向小數蛙說

當你坐在飛天旋轉椅上

感覺到快要飛出去

其實有一股力正拉著你

當物體作圓周運動時

方向不斷改變

所以是一種加速度運動

這種可以改變運動方向的力稱作向心力

且向心力會一直指向圓心

此時向心力和運動方向垂直

小數蛙覺得快要飛出去

是因為旋轉椅

依慣性定律

應沿圓周的切線方向飛出

小數蛙在旋轉椅上作圓周運動

繩子拉著旋轉椅

形成一股向心力朝內拉

所以小數蛙沒有飛出去

我們可以觀察到

當物體繞著圓心作圓周運動時

運動方向一直改變

受到有一指向圓心的力作用

因此圓周運動亦為加速度運動的一種

講解完後

這時天空突然下起滂沱大雨

大家都趕緊找地方躲雨

狐狸貓和小數蛙則趕緊撐起雨傘

以免等等變成落湯雞

很幸運的雨沒有下很久

很快就停了

這時小數蛙發現當他快速旋轉雨傘時

雨傘上的雨滴好像不會留在雨傘上

狐狸貓和小數蛙決定來做實驗

看看如果旋轉雨傘時　用不同轉速

會發生什麼事？

小數蛙輕輕旋轉雨傘

狐狸貓快速旋轉雨傘

他們發現不同的轉速有不同的現象

小數蛙雨傘上的雨滴還留在傘上

狐狸貓雨傘上的水滴

卻隨著旋轉時飛出去了

如果輕輕轉動雨傘時

雨滴隨著傘面轉動

但當旋轉變快時

雨滴與雨傘間的附著力

不足以提供旋轉所需的向心力

因此雨滴便會朝著切線飛出去

接下來　螢幕前的你

可以幫忙回答以下的問題嗎？

接下來　我們來想想看

為什麼洗衣機可以將衣服脫水呢？

當洗衣機運轉時

可以觀察到洗衣機的滾筒正在作圓周運動

但衣服上的水與衣服之間的附著力

卻不足以當作圓周運動的向心力

這時衣服上的水

就透過洗衣機的小孔

朝著切線方向飛出去

就可以達到脫水的效果囉

仔細觀察生活中

其實還有很多與圓周運動有關的例子

例如：當工人研磨金屬時

可以觀察到火花向切線飛出

下雨天騎腳踏車時

正在轉動中的輪胎

泥巴會沿著切線飛出

同學們　下次可以在生活中多多觀察

還有哪些例子跟圓周運動有關呢？

經過了一天在遊樂園的玩樂

回家後狐狸貓和小數蛙將今天學到的知識

做了以下的重點整理：

圓周運動是一種繞著固定圓心旋轉

且運動軌跡為圓形的運動

圓周運動是一種加速度運動

且運動方向一直改變

當物體作圓周運動時

受一個指向圓心的力

稱作向心力

向心力消失或不足時

物體會沿著切線飛出

最後　和狐狸貓與小數蛙一起來腦力激盪吧！

狐狸貓載著小數蛙要去遊樂園的路上

經過轉彎道時

發現外側設計的比內側高

這是為什麼呢？