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當外側平衡線與中心軸線的延長在裝置的上架 形成一個面時,正方形「互」字型反重力懸浮 裝置會平衡。

當外側平衡線與中心軸線的延長在裝置的上架 形成一個面時,正方形「互」字型反重力懸浮 裝置會平衡。

當外側平衡線與中心軸線的延長在裝置的上架 形成一個面時,正方形「互」字型反重力懸浮

當外側平衡線與中心軸線的延長在裝置的上架 形成一個面時,正三角形「互」字型反重力懸

在上架/下架呈現一條直線,「互」字型反重力懸浮裝置是不可以平衡的。

(三) 根據實驗結果歸納:「互」字型反重力懸浮裝置要達到平衡,外側平衡線與中心軸

線的延長在裝置的上架必須形成一個面。這個面最小是一個三角形的面,即最少

需要 2 條外側平衡線與中心軸線延長點形成一個面,「互」字型反重力懸浮裝置才

能平衡。

(四) 實驗發現:

1.上架中心軸與下架中心軸必須兩兩平行於桌面,上架才會平行於桌面和下架,達 到本實驗「互」字型反重力懸浮裝置平衡定義(圖 4-2-4)。

2.若「互」字型反重力懸浮裝置呈現靜止平衡狀態,而上架不平行於下架,則不符 合本實驗「互」字型反重力懸浮裝置平衡定義(圖 4-2-5)。

3.只要「互」字型反重力懸浮裝置呈現靜止平衡狀態,中心軸線一定會垂直於桌面(圖 4-2-5、圖 4-2-6)。

本實驗平衡定義:上架中心軸平行於下架中心 軸,下架平行於下架。

圖4-2-4

上架不平行於下架,不符合本實驗平衡定 義。

圖4-2-5

即使上架中心軸平邊與下架中心軸平邊兩邊沒有 平形,中心軸線必垂直於桌面。 圖 4-2-6 (五) 我們思考

1.其他形狀的「互」字型反重力懸浮裝置是否也是 2 條外側平線可以達到平衡?

2.三角形和正方形「互」字型反重力懸浮裝置 2 條外側平線與中心軸線延長點形成 的三角形是否有規律?

實驗三:其他形狀的裝置是否也可以用2 條外側平衡線達到裝置平衡?

(一) 從實驗結果得知,在正方形「互」字型反重力懸浮裝置,上架黏貼中心軸的邊長 AB;

在正五邊形「互」字型反重力懸浮裝置,上架黏貼中心軸的邊長 BC;在正六邊形

「互」字型反重力懸浮裝置,上架黏貼中心軸的邊長 BC,放置 2 條外側平衡線是 無法平衡。

(二) 綜言之,除了正三角形「互」字型反重力懸浮裝置,其他正多邊形「互」字型反 重力懸浮裝置,上架黏貼中心軸的邊放置 2 條外側平衡線與中心軸延長的點是無 法使正多邊形「互」字型反重力懸浮裝置平衡,其他上架邊在正多邊形「互」字 型反重力懸浮裝置可以利用 2 條外側平線與中心軸延長的點形成的三角形可以使

實驗二(三)2 初探:2 條外側平衡線未固 定在冰棒棍的同一側。

實驗三(三):2 條外側平衡線固定在冰棒 棍的同一側。

探究其原因,實驗二結果之(三)2 條外側平衡線黏貼的位置並未固定在冰棒棍的 同一側。

實驗三嚴格規定外側平衡線黏貼位置在冰棒棍外側,則 2 條外側平衡線在正方 形邊長 AB,是無法讓裝置平衡。

(四) 實驗發現,當正多邊形「互」字型反重力懸浮裝置達到平衡時,正多邊形「互」

字型反重力懸浮裝置的中心軸線延長點一定在正邊形上架的重心點。

1.當正三角形「互」字型反重力懸浮裝置達到平衡時,正三角形「互」字型反重力 懸浮裝置的中心軸線延長點一定在正三角形上架的重心點。

2.當正方形「互」字型反重力懸浮裝置達到平衡時,正方形「互」字型反重力懸浮

A

B C

D

裝置的中心軸線延長點一定在正方形上架的重心點。

繪製與冰棒棍相同的長寬圖,找出正方形重心,之後組裝實驗裝置容易找出中 心軸。

3.當正五邊形「互」字型反重力懸浮裝置達到平衡時,正五邊形「互」字型反重力 懸浮裝置的中心軸線延長點一定在正五邊形上架的重心點。

利用切割版上的1 公分方格找出中心軸線延長點,推論出中心軸線延長點與正

五邊形重心點相同。

4.當正六邊形「互」字型反重力懸浮裝置達到平衡時,正六邊形「互」字型反重力 懸浮裝置的中心軸線延長點一定在正六邊形上架的重心點。

O

況,裝置下架本身是達到平衡的狀態,因此當2 側平衡線的位置與裝置下架中心

浮裝置上架形成等腰三角形之頂角等於正多邊形的上架的圓心角。

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