利用钢卷尺和玻璃珠探究小球在斜面上的加速运动

微主在想，在我讲授“伽利略对自由落体运动的研究”这节课的时候，如果用能利用长卷尺搭建斜槽，让小球在斜槽上滚动，用节拍器确定时间间隔，由一组学生根据节拍器打出的节拍读取每一个节拍瞬间小球的位置，就可以还原伽利略当时的探究场景了。

微主从网上购买了质量最好的钢卷尺，长度5米，足够用了。到货之后，用手机支架将斜槽一段抬起，另一端搁在桌面上，小球从斜槽顶部释放，用手机拍摄下小球运动的画面。

将拍摄的实验视频导入到Tracker实验视频分析软件中，确立标度，建立坐标系，逐帧测量小球的坐标，可以绘制出小球的位移时间图像。

观察小球的位移时间图像可以发现，这是一个类似抛物线的曲线，这是与匀变速直线运动的位移时间方程相对应的。

选择输出小球的速度时间图像，可以发现小球的速度时间图像并不是一条倾斜的直线，而是一条斜率逐渐减小的上升曲线。

这是为何？

空气阻力？亦或其他？

微主百思不得其解，但是在一次利用钢卷尺还原伽利略理想实验的时候，突然有所悟，难道是卷尺自身不直？

微主立马对实验进行了还原，仔细沿着纵向观察斜槽的形状，果然观察到了卷尺斜槽中部在自身重力作用下发生了凹陷，相信在小球的压力下凹陷会更为明显。

看来，如果要用钢卷尺当作斜槽用时实验，斜槽不易太长；如果斜槽需要很长，则需要在斜槽下面设置支点。

经过多次测试，发现卷尺比较软，截面弧度也比较大，小球在卷尺斜槽内运动时，一方面会压弯斜槽，另一方面会左右摇摆。

如果将钢卷尺放置在斜面上，有了斜面的衬托，钢卷尺的弯曲可以消除，但是左右摇摆的问题还是解决不了。

其实最好的方法就是设法找到一条刚性有槽轨道，大街两旁的铝合金店应该有售。

| 创客焦作 | 

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