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离心轨道
【实验目的】
观看钢球在竖直的环行轨道上的运动，并分析钢球在环行轨道最高点的运动条件。
【实验器材】
离心轨道，钢球，如图2-1所示。
图 2-1
【实验原理】
当钢球从高度为 的A点滚下时，它的势能逐渐减少而动能逐渐增大，势能转换为动能，当钢球滚到环行轨道的最低点时，动能为最大。若高度足够大，钢球在环形轨道的最高点“2”不会落下，可以一直滚到B点。要钢球能够绕环形轨道运动，钢球所受的重力应当不大于钢球在“2”
点所需的向心力，否则钢球将离开轨道运动。设 为钢球质量，环的半径为 ，钢球在“2”点的速度为 ，则
 （２-１）
又  （２-２）
由式（2-1）和式（2-2）得到： （２-３）
因此，钢球不离开环形轨道的条件是满足式（2-3），即。当 时，钢球在中途就要离开轨道而落下。
【实验操作与现象】
1．将钢球放在A点处，让其自由滑下，观察钢球在环行轨道上的滚动状态。
2．把钢球放在环行轨道上不同的地方，再观察钢球的滚动状态。
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