核心概念
物理學
重力
慣性
向心力
簡介
你能把一杯水倒過來而不讓水倒出來嗎？聽起來不可能，對吧？這個專案將向你展示如何使用一個巧妙的物理技巧來做到這一點！
背景
你有沒有在乘坐汽車時經歷過快速轉彎？你是否注意到感覺自己被“推”到彎道外側？你實際上並沒有被推——相反，你的身體“想要”繼續沿直線運動。（這被稱為慣性。）然而，你的安全帶和座椅與身體之間的摩擦力會把你拉著和汽車一起轉彎。這種使你的身體轉彎而不是繼續直線運動的力被稱為向心力。
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所以，當你在汽車中沿水平彎道行駛時，這會起作用。如果你透過一個垂直彎道，比如過山車的環形軌道會發生什麼？在過山車上，所有乘客都繫好安全帶以確保額外安全。有很多例子表明，物體在沒有系安全帶的情況下也能透過垂直環形軌道——比如玩具賽車或軌道上的彈珠。是什麼阻止它們在環形軌道頂部掉下來？相同的概念適用。玩具車因為在移動而具有慣性，所以它“想要”保持直線運動。然而，彎曲的軌道會推著汽車的輪胎（提供向心力），迫使它沿著環形軌道運動而不是直線運動。如果汽車移動得足夠快，它將快速透過環形軌道而不會失去與軌道的接觸。如果它移動得太慢，它將沒有足夠的慣性，並且會在透過環形軌道之前掉下來。
事實證明，你也可以將這個相同的概念應用於液體！如果你在杯子裡裝滿水並將其系在繩子上，你可以在水平或垂直圓圈中旋轉杯子。只要你旋轉得足夠快，水就不會溢位！仍然不相信？嘗試下面的步驟來親自證明！
材料
紙杯或塑膠杯
繩子
剪刀
水
準備工作
找到一個可以灑一點水的室外區域。確保附近沒有人或物體，當你旋轉杯子時可能會撞到它們。
步驟
小心地在杯子頂部的邊緣附近戳兩個相對的孔（或讓成年人戳孔）。
剪下一段大約和你身高一樣長的繩子。
將繩子的一端緊緊地系在杯子上的每個孔中，形成一個長把手。
將杯子裝滿大約一半的水。
到室外，到一個可以灑一點水並且在你旋轉杯子時不會撞到附近的人或物體的地方。
開始在你頭上旋轉杯子，使其形成一個水平圓圈（使杯子平行於地面移動）。你需要多快的速度旋轉它才能使水留在杯子裡？
逐漸過渡到在垂直圓圈中旋轉杯子。即使在環形的頂部，水也會留在杯子裡嗎？
如果水從杯子裡溢位來，請重新裝滿並再次嘗試。確保這次你旋轉杯子的速度更快。如果仍然有困難，你也可以少裝些水。
額外嘗試：嘗試用固體物體代替液體進行此活動。如果你在杯子裡放一個玩具會發生什麼？
額外嘗試：嘗試改變繩子的長度。加長（或縮短）繩子是否會更容易或更難將水留在杯子裡？
額外嘗試：嘗試改變杯子裡的水量。在杯子里加入更多的水是否會更容易或更難防止水溢位？
觀察和結果
只要你只將杯子裝滿一半左右，你應該能夠將杯子旋轉成水平圓圈，然後過渡到垂直圓圈而不會灑出任何水。直接進入垂直圓圈可能比較困難，因為在第一個環上杯子的速度可能不夠快，無法防止水溢位。如果杯子裡裝的水太多，也可能難以避免一些灑出。
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