棉線的兩端分別綁上1個螺帽（輕物端）及6個螺帽（重物端），如圖1。將重物端垂掛在支架（例如竹筷或鐵架）上，右手拿著輕物端，如圖2。接著將右手鬆開，讓重物端自由落下，輕物端則類似單擺往下擺動。最後輕物端並沒有被重物端拉下來，而是會纏繞在支架上，拉住重物端懸空喔！如圖3。

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本實作主要在探究不同變因對於輕物端能否纏繞在支架的影響，探究問題建議如下：

（一）、探究問題1：改變重物端的重量，對於輕物端能否纏繞在支架上有何影響？

假說：重物端的重量越大，則輕物端越能成功纏繞在支架上。

理由：重物端的重量越大，則掉落時提供的重力位能越大，使輕物端有足夠的動能繞圈圈而纏繞在支架上。

（二）、探究問題2：支架兩端的長度不同，對於輕物端能否纏繞在支架上有何影響？

假說：輕物端到支架的長度越短，則輕物端越能成功纏繞在支架上。

理由：輕物端到支架的長度越短，則輕物端要繞過支架的高度越低，因此越容易成功。

（三）、探究問題3：線的材質不同，對於輕物端能否纏繞在支架上有何影響？

假說：線的材質越粗糙，輕物端越能成功纏繞在支架上。

理由：材質越粗糙，摩擦力越大，輕物端就越能成功纏繞在支架上。

器材：螺帽、棉線、風箏線、支架（用鐵架固定在桌上）

操作步驟

1. 將棉線的兩端分別綁上1個螺帽（輕物端）及6個螺帽（重物端），如圖1。

2. 把綁好螺帽的棉線掛在支架上，用右手拿住輕物端，並使螺帽與支架等高（棉線呈現垂直90度），如圖8。

3. 當重物端靜止不會晃動之後，將輕物端的螺帽放開，觀察螺帽是否會纏繞在支架上或是掉落地面。

注意事項：

1.在進行實驗時，要等到重物端不會晃動或搖動，才可放開輕物端的螺帽。

2.為避免實驗中螺帽脫落，要將棉線打死結。

3.拿輕物端的螺帽，建議以食指與拇指捏住螺帽，實驗開始時將手指鬆開即可，如圖9。  

（一）、探究問題1：改變重物端的重量，對於輕物端能否纏繞在支架上有何影響？

操縱變因：重物端的螺帽數量

應變變因：輕物端是否纏繞在支架上（不會掉落地面）

控制變因：輕物端1個螺帽，線長30公分；重物端線長10公分

實驗結果發現輕物端固定為1個螺帽時，重物端為6～32個螺帽，輕物端的螺帽都會纏繞在支架上。當重物端螺帽數≧34個，輕物端的螺帽雖然會在支架上繞圈圈，但是繞的圈圈會鬆開，被重物端拉下來而掉落地面。顯示重物端的重量過大時，棉線纏繞在支架上的摩擦力不足以克服重物端的重量，整串螺帽就會掉下來。因此研究假說「重物端的重量越大，輕物端越能成功纏繞在支架上」不能成立。

（二）、探究問題2：支架兩端的長度不同，對於輕物端能否纏繞在支架上有何影響？

操縱變因：輕物端、重物端與支架的距離比例

應變變因：輕物端是否纏繞在支架上（不會掉落地面）

控制變因：棉線總長40公分，螺帽數：輕物端1個、重物端6個

由實驗結果發現，輕物端的棉線≧6公分時，都可以纏繞在支架上。而輕物端的棉線≦5公分時，無法纏繞在支架上，整組螺帽會掉落地面。因此研究假說「輕物端到支架的長度越短，則輕物端越能成功纏繞在支架上」不能成立。

（三）、探究問題3：線的材質不同，對於輕物端能否纏繞在支架上有何影響？

操縱變因：線的材質

應變變因：輕物端是否纏繞在支架上（不會掉落地面）

控制變因：輕物線長6公分，重物線長34公分，螺帽數：輕物端1個、重物端6個

由實驗結果發現，「棉線」可以使輕物端的帽纏繞在支架上，而「風箏線」則無法使輕物端的螺帽纏繞在支架上。由結果可以推論原因是風箏線比較光滑，與支架之間的摩擦力比較小，使得整串螺帽會掉落地面。因此研究假說「線的材質越粗糙，輕物端越能成功纏繞在支架上」可以成立。

1.許良榮（2011）。以小搏大。玩出創意2：48個酷炫科學魔術（52-53頁）。台北：五南圖書公司。

2.許亭均、陳映彤、柯明君（2009）。自由的代價--創造出新式極限運動。中華民國第49屆中小學科學展覽會（國中組生活與應用科學科科）。

3.戴子宜、于紹尹（2017）。圓周運動變形之摩擦力與物理建模之探討。2017 年臺灣國際科學展覽會（科別：物理與天文學）。

4. Steve Spangler Science. The unbelievable pendulum catch.https://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/magic-pendulum/