运动之律科技馆介绍

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1、“探索与发现”展厅“运动之律”展区目录1、运动的世界12、巨匠对话23、作用力与反作用力24、飞鹰35、物体上滚46、独轮车走钢丝57、空中自行车58、科里奥利力69、掉？不掉？710、转动惯量811、角动量守恒812、共振秋千913、龙形摆1014、弹簧摆1115、香蕉球1116、水中沉浮1217、伯努力定律1318、流体阻力14I1、运动的世界太阳东升西落，车辆南来北往，河水潺潺，草长莺飞……从宇宙中的天体，到我们的日常生活，运动无处不在。我们一直生活在一个运动的世界里，此展项为一个展项组，是运动之律展区的开篇展项。由布朗运动、傅科摆和傅科摆小实

2、验三部分构成，名字叫做“运动的世界”。（1）傅科摆和傅科摆小实验大家都知道地球在围绕太阳公转的同时，地球本身也在不停地自转。那么您知道如何才能证明地球在不停地自转吗？1851年，傅科在巴黎向世人展示了他的摆锤实验，这就是著名的傅科摆。通过这件展项，就能证明我们脚下的地球时刻不停地在自传。当年，傅科在大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个重达28千克的摆锤。摆锤的下方是巨大的沙盘。每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。在实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现

3、象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变，因而可知，这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。傅科摆放置的位置不同，摆动情况也不同。在北半球时，摆动平面顺时针转动；在南半球时，摆动平面逆时针转动，而且纬度越高，转动速度越快；在赤道上的摆几乎不转。而我们这里则再现了傅科的这个实验，向您展示宏观世界地球的运动规律。如果您还有兴趣的话可以看看旁边的傅科摆小实验，做进一步的认识。（2）布朗运动1827年，布朗在用显微镜观察水中悬浮的花

4、粉粒子时，意外发现粒子在无外力作用下，总不停地运动。布朗对这一现象锲而不舍地耐心观察，进一步发现悬浮在液体或气体中的微粒做永不停地无规则运动，这种现象就是“布朗运动”。布朗运动间接地证实了分子的无规则热运动，温度越高，布朗运动越剧烈，粒子越少，分子热运动越剧烈。而这件展项14则再现了布朗运动，展示微观世界中分子间的运动规律，展项由带悬浮颗粒的液体、加热装置、体视显微镜及展台构成。带悬浮颗粒的液体为一种带有颜料的液体，从中我们可以观察颜料中的微粒。您可通过体视显微镜目镜观察悬浮颗粒在液体中的运动，了解和认识布朗运动。傅科通过傅科摆验证了地球的自转，证明

5、了天体的运动。布朗通过布朗运动的发现、实验研究和理论分析间接地证实了分子的无规则热运动，验证了微观世界同样也是运动的，为日后的科学家进一步解释这一现象提供了有力依据。所以我们只要善于观察生活，就会发现科学就在我们的身边。2、巨匠对话您有过与牛顿、爱因斯坦、海森堡等科学家对话的经历吗?也许您会说：这怎么可能?！展项《巨匠对话》就可以让您体验这样的经历。当您进入操作区域后，您可以按照显示屏的提示，通过按钮，选择感兴趣的讨论话题并与科学巨匠们进行对话。在讨论活动中，科学家们各抒己见，牛顿说明他对经典力学的看法；爱因斯坦阐述他的相对论观念；海森堡解释着他在微

6、观世界中的量子力学。通过观看科学家之间的对话表演，您可以了解三位伟大科学家在探索运动规律中的重要理论、贡献，以及他们在科学探索与发现中的艰辛历程。通过与科学家之间的对话，您可以领悟到生活在不同时期的牛顿、爱因斯坦、海森堡等科学家在探索运动规律中体现的科学精神、科学思想和科学方法，感悟对于运动规律的探索永无止境。那么这种神奇的经历又是如何实现的呢？首先我来为您介绍一下几位巨匠的模型是如何制作的。爱因斯坦人物模型是按真人比例制作，可实现头、手及身体部位的动作，位于书房中间。您还可以看到有一个幻像装置安装于展项右边，采用三维动画及幻影成像技术分别呈现牛顿、

7、海森堡两个科学家的半身动态人物影像，影像按真人比例制作。黑板造型的显示屏则放在爱因斯坦人物模型和幻影成像之间，用来呈现科学家们的理论及相关方程式。3、作用力与反作用力这件展项14叫做作用力和反作用力，您看它由展台、炮、钟摆、小球、轨道、炮弹回收装置构成。在操作过程中，您可以亲手将炮弹放入炮筒之中，通过按钮选择炮对炮弹施加的力的大小（大、中、小三种）。空气炮会在压缩空气的驱动下，将小球按照您所选择的力量，以平射形式射出。您会发现在炮弹发射的同时，炮身后退并撞击位于其后面的小球。由于您选择射击的力量不同，所以炮身后退撞击后面小球的力度也就不同。首先我们解

8、释一下炮身为什么会后退撞击后面小球。这是因为在发射炮弹时，炮身对炮弹施加作用力。炮弹向前运动的同时，反作用力