核心概念
物理学
重力
惯性
向心力
简介
你能把一杯水倒过来而不让水倒出来吗？听起来不可能，对吧？这个项目将向你展示如何使用一个巧妙的物理技巧来做到这一点！
背景
你有没有在乘坐汽车时经历过快速转弯？你是否注意到感觉自己被“推”到弯道外侧？你实际上并没有被推——相反，你的身体“想要”继续沿直线运动。（这被称为惯性。）然而，你的安全带和座椅与身体之间的摩擦力会把你拉着和汽车一起转弯。这种使你的身体转弯而不是继续直线运动的力被称为向心力。
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所以，当你在汽车中沿水平弯道行驶时，这会起作用。如果你通过一个垂直弯道，比如过山车的环形轨道会发生什么？在过山车上，所有乘客都系好安全带以确保额外安全。有很多例子表明，物体在没有系安全带的情况下也能通过垂直环形轨道——比如玩具赛车或轨道上的弹珠。是什么阻止它们在环形轨道顶部掉下来？相同的概念适用。玩具车因为在移动而具有惯性，所以它“想要”保持直线运动。然而，弯曲的轨道会推着汽车的轮胎（提供向心力），迫使它沿着环形轨道运动而不是直线运动。如果汽车移动得足够快，它将快速通过环形轨道而不会失去与轨道的接触。如果它移动得太慢，它将没有足够的惯性，并且会在通过环形轨道之前掉下来。
事实证明，你也可以将这个相同的概念应用于液体！如果你在杯子里装满水并将其系在绳子上，你可以在水平或垂直圆圈中旋转杯子。只要你旋转得足够快，水就不会溢出！仍然不相信？尝试下面的步骤来亲自证明！
材料
纸杯或塑料杯
绳子
剪刀
水
准备工作
找到一个可以洒一点水的室外区域。确保附近没有人或物体，当你旋转杯子时可能会撞到它们。
步骤
小心地在杯子顶部的边缘附近戳两个相对的孔（或让成年人戳孔）。
剪下一段大约和你身高一样长的绳子。
将绳子的一端紧紧地系在杯子上的每个孔中，形成一个长把手。
将杯子装满大约一半的水。
到室外，到一个可以洒一点水并且在你旋转杯子时不会撞到附近的人或物体的地方。
开始在你头上旋转杯子，使其形成一个水平圆圈（使杯子平行于地面移动）。你需要多快的速度旋转它才能使水留在杯子里？
逐渐过渡到在垂直圆圈中旋转杯子。即使在环形的顶部，水也会留在杯子里吗？
如果水从杯子里溢出来，请重新装满并再次尝试。确保这次你旋转杯子的速度更快。如果仍然有困难，你也可以少装些水。
额外尝试：尝试用固体物体代替液体进行此活动。如果你在杯子里放一个玩具会发生什么？
额外尝试：尝试改变绳子的长度。加长（或缩短）绳子是否会更容易或更难将水留在杯子里？
额外尝试：尝试改变杯子里的水量。在杯子里加入更多的水是否会更容易或更难防止水溢出？
观察和结果
只要你只将杯子装满一半左右，你应该能够将杯子旋转成水平圆圈，然后过渡到垂直圆圈而不会洒出任何水。直接进入垂直圆圈可能比较困难，因为在第一个环上杯子的速度可能不够快，无法防止水溢出。如果杯子里装的水太多，也可能难以避免一些洒出。
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