最速降线
展品简介
跑的最快的那条轨道就是最速降线，在数学上叫做摆线或旋轮线，小球在上面反而比直线轨道和其他曲线轨道跑得更快。这是因为旋轮线的形状使小球获得速度和路径选择的组合最优。而玩法3说的是等时曲线，这两条轨道都是旋轮线，小球会同时到达终点。
意大利物理学家伽利略无意中观察到吊灯摆动的路线，从而引发了他研究最速降线的兴趣。伽利略经过研究之后，得出最速降线是一条圆弧的结论，可惜的是他的结论是错误的。直到多年之后，数学界一场数学竞赛，终于得出最速降线是一条摆线的结论。
在我们面前的这个展项中设计有四组八条轨道，我们先来试着把两个小球分别从黄色的这两条轨道上放下，看看哪一个轨道的小球先落下。再试着把两个小球分别从橙色的轨道分别放下，观察一下，哪一条轨道的小球最先落下。反复几次，最先落下的这条轨道就是传说中的最降速线，在数学上叫做摆线或旋轮线。明明最降速线看起来最长，为什么小球落下的速度反而最快呢？物体从轨道上下落的速度不仅取决于轨道的长度，还取决于轨道的形状，小球在轨道上方较陡的部位，通过重力加速度获得较快的速度，就可以迅速通过下方轨道平坦的部位。而最速降线的形状使小球获得速度和路径选择的组合最优，因此小球下落的速度比任何其他形状的轨道都快。
展品视频
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