幾位同學在玩磁鐵時,發覺兩磁鐵靠近時磁力特強,遠離之後就幾乎不會互相影響,於是想要探究兩磁鐵間的作用力
F 與彼此距離
d 的關係。因為市售的秤或天平都會和磁鐵作用,於是他們利用開口保特瓶和塑膠直尺,設計製作一個天平,如圖15所示,以
O 為轉軸(支點),右瓶外的底部為黏貼的磁鐵
M1,起初無其他磁鐵靠近時,左瓶需裝一些細砂,以達左右等高水平。
圖16右瓶的下方另有一磁鐵
M2,用多層紙片可以調整與
M1 的距離
d。探究過程中,逐次增添右瓶中的水量
V,以紙片數量調整
M1 與
M2 之間的距離
d,使天平恢復水平,重複數次實驗後,將實驗數據記錄於表9。
![image.png](https://media.aretelearn.com/problems/user=2/2023-12-28-2343242366280000_image.png)
![image.png](https://media.aretelearn.com/problems/user=2/2023-12-28-2343335229080000_image.png)
類似於圖16天平的右臂常稱為探測懸臂,廣泛應用於各種探究,
![](https://media.aretelearn.com/problems/user=2/2023-12-28-2343498205590000_image.png)
圖17為
2011 年我國高中生參加國際科展獲獎的探測懸臂系統,用以探究魚卵的生物力學特性,其中
O 為轉軸(支點)。固定在探測懸臂上的反射鏡可將雷射光投射於遠處屏幕,藉此放大探測棒傳感源自樣品(
Y)的微小形變或振動。探測懸臂左端下掛一個磁鐵,其外圍有線圈(
X),可在線圈上通以電流對磁鐵施力,或測量線圈上產生的應電流,以觀測磁鐵的運動,進而得知探測棒對樣品(
Y)施力或量測樣品的振動。