第三章圆周运动 3.10“魔环”

第三章 圆周运动 3.10 “魔环”

你是否曾在杂技场上，目睹过一种令人眩晕的自行车表演？那位勇敢的骑手，在环绕的巨大圆环内，从下至上划出一个完整的圆周。当他头顶地面，脚踏天空，顺利穿越环顶时，你是否曾惊讶于他的技艺与勇气？

在演艺场的舞台上，有一条木板铺设的路径，中央镶嵌着一个或多个圆环，就如同接下来的篇章所描绘的那样。演员骑着自行车，沿着环的前方倾斜部分疾驰而下，然后瞬间，他和自行车一同向上冲去，沿着圆环的轨迹。他头顶地面，完成整个圆周运动，最后安全返回地面。

这种惊人的表演，常常让观众赞叹不已，同时也引发了许多疑问。对于那些大胆的骑车人，当他们的头顶向下时，是什么神秘的力量在支撑他们？有些人甚至怀疑这是一种错觉，认为在魔术中不可能存在超自然的力量。这完全可以用物理学的定律来解释。

假如你放一个弹珠沿着这条路径滚去，它也会毫无困难地展现出同样的奇迹。在学校物理实验室里，有一种小型的“魔环”，你可以使用小球进行实验。通过这个实验，你可以亲身体验到这种神奇的现象。

为了测试“魔环”的坚固性，你可以选择一个重量与演员和自行车总和相当的球，让它沿着环形路径滚动。如果球体能够顺利穿越圆环，那么演员也完全可以骑着自行车完成这一壮丽的表演。

这一现象的原理，与我们之前提到的旋转水桶的现象如出一辙（第52页）。这个表演并非每次都能成功。演员必须精确计算自己的出发地点的高度，否则表演过程中可能会出现意外。这就是“魔环”的奥秘，一个结合勇气、技艺和科学的壮丽奇观。