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高中就会的一道物理题,答案竟然是错的

科学探索万象经验2023-08-15

有一根绳子,它的一端系在固定点,另一端系着一个小球在水平面上做匀速圆周运动。当我们突然松掉固定点时,小球会以怎样的方向继续运动?(a)继续做一小段圆周运动;(b)沿着切线方向飞出去;(c)沿着径向飞出去。

很多人可能会想,这道题不是很简单吗?高中时就学过,圆周运动时小球的速度方向就是沿着圆的切线方向,所以当我们松掉固定点时,小球肯定会沿着切线方向飞出去,所以答案选择b。说实话,我的第一反应也是答案b,但实际上这个答案却是错的。

美国北卡罗莱纳州海波特大学就曾经演示过这个实验。他们使用一个特殊的装置来制造匀速圆周运动,然后按下一个开关后能让固定点脱落。在整个过程中,会用高速摄像机对此进行拍摄,我们就可以得到小球的运动轨迹了。

从上图我们可以看到实验结果,当他们松掉固定点时,小球将继续做一小段圆周运动。那么,这是怎么回事呢?为什么与我们高中学的不一样呢?为了解答这个问题,我们先从彩虹圈说起。