2013年2月22日

科學玩具-視覺-自製電動西洋鏡


100學年度(2011年)上學期第一天,颱風向本島直接撲過來,整個台灣進入警戒狀態,所以本來預定的開學日順延一天。不過實際上在風雨不像期望值那麼大的狀況下,讓人感覺是賺到了一天假日。這時候就會有人潮出籠去逛百貨公司、看電影、掃街兼刺激消費,不過我反而是利用了這一天製作完成了一項先前只做一半而在內心懸宕已久的教具。
參考國外DIY網站(這裡)製成的西洋鏡,可調轉速的電動手工藝品哦

為什麼延宕很久呢?因為要備妥電子材料的關係。網站中介紹的都是回收物,包括馬達、導線、開關、可變電阻、電池盒、光碟、布丁筒及橡皮擦等等元件,準備上看似簡單,但是臨時要找這些東西可得想一下來源,因為不是手邊剛好都有些故障的電器或用品可供拆解,所以等到材料備妥之後,還要有時間動工才行。剛好,一天颱風假來了!
第一項工作早已完成,就是把布丁筒底盤的中心軸切除,作為放置電池盒的地方
可以用斜口鉗先將中心軸約略剪掉,小心使用工具即可

把之前就已經先處理過的布丁筒底盤拿出來,在筒身側邊上也已經鑽好兩個洞,裝上買來的可變電阻和開關(旋鈕可依個人喜好另購,紅色膠套是買開關就會附上的),將馬達套上筒蓋上已經挖好大小適中的小洞,最後使用銲槍及銲錫將導線串聯在各個電路元件上,電池盒裡裝上電池即可驅動。
左邊綠色旋鈕下安裝的是可變電阻,三個接頭只要接其中兩個(中間一定要接)
右邊是裝有紅色膠套的開關,我選購最簡單的2段開關

另外就是要準備光碟及橡皮擦了,這應該不是問題,因為這兩項東西在學校不虞匱乏,手邊有很多用來做其他科學玩具的回收光碟,偶爾在走廊上或教室地板上就會撿到沒有人認領的橡皮擦。將橡皮擦裁切成比光碟中央圓孔稍大的尺寸,之後塞到光碟中央圓孔,最後再把橡皮擦接到馬達的旋轉軸上就完成了電動轉軸的部分。
電池盒的電流會經過開關、可變電阻及馬達,是個串聯電路
只用到國中學過的電路連接方法和歐姆定律,即可知道轉速與目前電流的關係

不過,再怎麼準備都還是會有疏漏,問題發生正巧發生在最後一個步驟-製作圖案圓筒。圖案版紙沒有問題,早先都已經下載列印完畢,不過卻獨獨漏掉厚紙版這項材料,如果沒有它,光靠A4紙張剪裁、黏貼出來的圖案圓筒強度將會不足以支撐。
這就是最主要的部分,在圖案版紙上還要切割出十數條觀察圖案用的狹縫
每個狹縫下的小球圖案高度都不一樣,圓形接軌讓圖案週而復始的循環

颱風天的又不想外出(雖然是小風小雨),就只為了購買一張厚紙板,所以就在家裡尋尋覓覓,最後終於在書架上找到之前參觀消防局的紀念品-消防車模型公仔,既然放了那麼久都不見小朋友動手組裝,那我就把它回收另做他用吧!
圖案圓筒外應該是單色比較好(黑色更好),在視覺上不會有其他圖案的干擾
觀察角度固定,透過狹縫,每次都只能看到一個球的模樣

在這裡所看到的,其實就是最早的動畫。在視覺暫留的作用下一鏡到底,將每一個分割的圖案串接成一連串變化的動作,在前一個影像尚未消失之前,下一個影像已然湊接上來,也透過明暗快速的變化,一窺這縫中奇景。
製作過程中的刀工和焊接對我不是問題,理化老師來就要會動刀動槍的,尤其是身為物理系一員且學過電子物理的我,基本電學概念還是有的。不過大學著重的是理論與研究,對於焊接這種技術是不教的,而且說實在的,理論強的人不一定會有技術,有技術的人也不見得懂得全盤理論,所以到頭來有些功夫還是要自己花時間學。大學、研究所沒有辦法教你全部你想學的東西,也不再是茶來伸手、飯來張口的學習方式,但只要你有心想學,就學得到你要的功夫。

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