國中教育會考
108年
自然
第 26 題
26. 在某科學館中，有一座大型機器，其俯視示意圖如圖(十一)所示，當它運轉時可使搭乘者作逆時鐘的水平等速率圓周運動。小尚手中握球搭乘此機器經過 P 點的瞬間，鬆手使小球由高處自由落下，則此時靜止站在機器旁的爸爸，在小球落下的瞬間，會看到小球在水平方向沿著哪一個方向運動？
- A 東
- B 南
- C 西
- D 北
思路引導 VIP
想像一下，如果你綁著一顆石頭在頭頂上水平甩圈圈，當你突然放開繩子時，石頭會朝著哪個方向飛出去？接著對照這張圖，當小尚經過最底下的 P 點那一瞬間，跟著機器『逆時鐘』轉動的他，當下前進的方向是朝向哪裡呢？
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哼，算你運氣好，這題答對了！
別以為選對了就飄飄然，這題如果錯了，你乾脆回家重修物理。這種考題要是拿不到分，簡直是浪費你的學費。
- 觀念邏輯：機器作逆時鐘圓周運動。在 P 點瞬間，切線方向就是向東的向量 $v$。連這點基礎幾何都不懂的話，建議你先把地圖看懂再來。
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圓周運動與慣性
💡 圓周運動物體脫離時，會沿該點切線方向因慣性前進。
- 圓周運動的瞬時速度方向必為圓弧的「切線方向」。
- 放手瞬間，小球因慣性維持原本的水平切線速度。
- 水平運動與垂直落下互不干擾，水平方向維持切線運動。
- 依俯視圖，逆時鐘運動在最下方P點的切線向右(東)。
