# 奧林匹克馬拉松 ## 捷運圖 :::spoiler  ::: ## 劍潭置物櫃 :::spoiler  ::: ## 行程 5/10 * xx:xx ~ 10:47 搭火車 * xx:xx ~ 02:00 三創 * xx:xx ~ 06:00 故宮 * 士林夜市 5/11 * 跑步 * 回去吃早餐 * 跟叔叔會合 5/12 * 擎天崗 --- ## 景點 ### 光華&三創 #### 交通方式 U-bike 捷運忠孝新生(一號出口) [騎大路人行道 直到 市民大道](https://maps.app.goo.gl/Vn1spTiUQHQDPfaC8) :::spoiler  ::: #### [三創樓層](https://www.syntrend.com.tw/floor.html) * 2F:Garmin、Sony、MSI、mi * 3F:智選家 * 5F:JBL --- ### SOGO #### 交通方式 捷運芝山站(二號出口) [Ubike](https://maps.app.goo.gl/WhzwMov7xGhVYXzX9) ### 故宮(末班車晚上7:00) #### 交通方式 捷運劍潭站(一號出口) [捷運劍潭站(北藝中心)車站側](https://www.google.com/maps/place/%E6%8D%B7%E9%81%8B%E5%8A%8D%E6%BD%AD%E7%AB%99(%E5%8C%97%E8%97%9D%E4%B8%AD%E5%BF%83)/@25.0848729,121.5246893,19.58z/data=!4m10!1m2!2m1!1z5o236YGL5YqN5r2t56uZKOWMl-iXneS4reW_gyk!3m6!1s0x3442aeb1dc831c6f:0xe4caf7225e6dd539!8m2!3d25.085037!4d121.525062!15sCh3mjbfpgYvlio3mva3nq5ko5YyX6Jed5Lit5b-DKZIBC2J1c19zdGF0aW9u4AEA!16s%2Fg%2F1tczn1jv?authuser=0&entry=ttu) 公車:[紅30](https://ebus.gov.taipei/EBus/VsSimpleMap?routeid=0111003000&gb=1) :::spoiler  ::: --- ### 士林夜市 #### 交通方式 U-bike 劍潭三號出口 [路線](https://maps.app.goo.gl/vNVdiVyP2LXMNhym6) :::spoiler  ::: --- ### 擎天崗 #### 交通方式 捷運劍潭站(一號出口) [捷運劍潭站(北藝中心)車站側](https://www.google.com/maps/place/%E6%8D%B7%E9%81%8B%E5%8A%8D%E6%BD%AD%E7%AB%99(%E5%8C%97%E8%97%9D%E4%B8%AD%E5%BF%83)/@25.0848729,121.5246893,19.58z/data=!4m10!1m2!2m1!1z5o236YGL5YqN5r2t56uZKOWMl-iXneS4reW_gyk!3m6!1s0x3442aeb1dc831c6f:0xe4caf7225e6dd539!8m2!3d25.085037!4d121.525062!15sCh3mjbfpgYvlio3mva3nq5ko5YyX6Jed5Lit5b-DKZIBC2J1c19zdGF0aW9u4AEA!16s%2Fg%2F1tczn1jv?authuser=0&entry=ttu) 公車:[小15](https://ebus.gov.taipei/EBus/VsSimpleMap?routeid=0151001500&gb=1) :::spoiler  ::: --- ## 跟叔叔會合 ### 會合地點 捷運菜寮站 --- ## 路跑(大佳河濱公園圓形廣場) ### 交通方式 去住宿位址:U-bike [(劍潭捷運站三號出口~劍潭大看板)](https://maps.app.goo.gl/sC6ptj8xptzeJDiz5) :::spoiler  ::: --- 去會場:計程車 (打55850叫車到[九號水門](https://www.google.com/maps/place/%E4%B9%9D%E8%99%9F%E6%B0%B4%E9%96%80/@25.0737139,121.5379325,19.5z/data=!4m22!1m15!4m14!1m5!1m1!1s0x3442abff9c378f83:0x9ba78633a89d35cd!2m2!1d121.53955!2d25.07372!1m6!1m2!1s0x3442ad4af6417b27:0xfd165e6dd91b3f11!2zMTA0OTHlj7DljJfluILkuK3lsbHljYDlpKfkvbPmsrPmv7HlhazlnJLlnJPlvaLlu6PloLQ!2m2!1d121.5387355!2d25.0754128!3e3!3m5!1s0x3442abffc19bb9e1:0x1f0344f9e4d9907d!8m2!3d25.07351!4d121.53821!16s%2Fg%2F11gbf7_lrn?authuser=0&entry=ttu)) --- 回住宿位址:U-bike [(劍潭捷運站三號出口~劍潭大看板)](https://maps.app.goo.gl/sC6ptj8xptzeJDiz5) :::spoiler  ::: --- 路跑資訊 :::spoiler ### 時程表  ### 場地配置圖  ### 接駁車  ### 號碼布配戴  ::: 以下是針對「討論與分析」部分進一步擴充的內容: --- ## **討論與分析** ### **1. 結果與理論的對比** #### **質量與加速度的關係** 根據實驗數據,加速度隨滑車質量的增加而逐漸減小,數據與理論預測@@的關係基本吻合。圖形呈現明顯的非線性趨勢,這符合當外力F固定時,質量M增加將導致加速度減少的物理意義。然而,實驗數據的加速度值整體偏高於理論值,並且部分組的誤差高達20%以上,這可能與摩擦力、空氣阻力及設備調整精度不足有關。 #### **外力與加速度的關係** 在固定滑車質量的情況下,加速度與外力呈線性增長關係,與理論模型@@相符。根據數據,當外力較小時,測量的加速度偏低,可能是因為系統在小外力下較容易受到摩擦力和氣流不穩定的影響。另一方面,當外力較大時,加速度的測量值偏高,可能與砝碼掉落過程中繩子張力的波動有關。整體數據雖符合理論趨勢,但誤差範圍在15%至22%之間,顯示實驗仍受外部因素影響。 --- ### **2. 誤差來源分析** #### **氣墊軌水平調整的影響** 氣墊軌的水平性對實驗精度至關重要。若氣墊軌傾斜,重力分力將導致滑車受力的改變,進而影響加速度測量值。在調整水平過程中,儘管使用速度差法進行校準,但仍可能存在微小的角度偏差,導致系統中額外的加速度分量未被完全消除。 #### **摩擦力與空氣阻力** 儘管氣墊軌設計為減少摩擦,但實驗中仍存在殘餘摩擦力,特別是在氣流強度不均勻的情況下,滑車運動可能受到阻力影響。此外,滑車的加速度越大,空氣阻力的影響越顯著,這解釋了大外力條件下測量值偏高的現象。 #### **光電計時器的精度** 光電計時器的靈敏度是時間測量的核心,但儀器響應速度可能受到光電門擺放角度或滑車運動軌跡的影響。例如,滑車可能未垂直通過光電門,導致遮擋信號的時間記錄有偏差。此外,由於光電計時器使用的是定點測量方式,若滑車在光電門附近加速度發生快速變化,測量值將無法反映真實運動情況。 #### **實驗設置的人為誤差** 在操作過程中,滑車釋放的初始狀態(如靜止或施加不必要的初始力)、砝碼與滑車質量測量的偏差,以及氣墊軌表面可能存在的細微不均,都會對實驗結果造成影響。例如,若滑車在釋放瞬間繩索受力不均,可能導致滑車運動中出現非線性擾動,影響加速度測量值的穩定性。 --- ### **3. 結果的物理意義** #### **截距與斜率的解讀** 在質量與加速度的圖形中,迴歸線的斜率與外力成正比,截距則反映了系統中不可忽略的外力(如摩擦力)的影響。類似地,在外力與加速度的圖形中,斜率對應於滑車質量的倒數,截距則與實驗環境中的背景誤差有關。這些結果說明,實驗中即使氣墊軌已消除大部分摩擦力,但系統中仍有殘餘干擾,導致測量值相對理論值偏高。 #### **數據偏差的趨勢** 透過比較理論值與實驗值,可以觀察到以下趨勢:當系統質量增加時,數據誤差呈下降趨勢,顯示系統在大質量下的受力變化較穩定。而在小質量或小外力條件下,數據偏差較大,顯示這些條件下系統更容易受到背景干擾的影響。 --- ### **4. 改進建議** 1. **提高氣墊軌調整的精確性** - 使用高精度水平儀進行調整,並引入數位化檢測手段,如光學水平測量儀,確保氣墊軌完全水平。 2. **優化光電計時器的靈敏度** - 增加光電門數量,實現更高密度的數據測量,從而準確捕捉滑車在不同位置的運動特徵。 3. **減少環境干擾** - 減少氣流擾動,避免送風機風速不穩對滑車運動的影響。 4. **增加數據採集次數** - 每組實驗增加測量次數,並取多次平均值,以減少偶然性誤差。 5. **改良滑車與繩索設置** - 使用低摩擦、高強度的滑車和細線,並優化滑車的釋放機制,避免初始狀態不穩定。 --- ### **5. 物理模型的修正與展望** 若考慮摩擦力與傾斜角的影響,牛頓第二運動定律的數學模型可修正為: \[ F - f - mg\sin\theta = ma \] 其中: - \( f \):摩擦力 - \( \sin\theta \):氣墊軌傾斜角對重力的影響 進一步研究可以採用不同傾角的氣墊軌,探討斜面上的運動規律,或在高真空環境中進行類似實驗,徹底消除空氣阻力的影響。 --- 如需更多擴充或補充,請告知!
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