速度球 科技館展品 科普展品 非標定制廠家
這件展品由五個透明的大小不一的塑料球體組合而成,每個球上下兩端由繩索固定在天花板和地磚上,球體的內部有不同材質大小的輕質小球。
使用它時,用雙手抱住塑料球,有節(jié)奏的慢慢轉動,直到里面的金屬球開始規(guī)律的滾動。節(jié)奏準確時,金屬球會立即加速,開始在球體內做軌道運動。參與體驗的觀眾可以通過選擇五個不同直徑的球體進行試驗,觀察不同小球共振頻率的變化。共振是指一物理系統(tǒng)在必須特定頻率下,相比其他頻率以更大的振幅做振動的情形;這些特定的頻率稱之為共振頻率。在這些頻率上,甚至小周期的驅動力可以產生大的振幅震蕩,因為這個系統(tǒng)存儲振動能量。
這件展品同時也向我們展示了動能和勢能相互轉化的一個過程。當塑料球靜止時,大球內部的小球也是靜止的,這時候小球的動能最小,勢能最小。而當有外力,也就是觀眾搖晃塑料球的時候,外界的動能通過共振傳遞給了小球,當小球在塑料大球直徑最大處運動的時候,小球的動能和勢能均為最大。