2014年4月27日

科學玩具-運動學-黏球昆蟲

除了活動性強的黏球蜘蛛人以外,還有另外一種造型的黏球玩具,就是在足上裝上黏球的昆蟲,並推出多種不同的造型,讓這隻昆蟲大軍的成員比起其他同類型玩具多了很多。不過不管如何,它們都是依靠黏球在靜止與運動,各種能力與背殼上的花紋和顏色沒有關係。
雖然昆蟲有分成頭、胸、腹三節,足部也是節肢
但是玩具造型中,卻是將三對步足平均分布在前、中、後三個部位

不過,三對步足中有兩對是沒有功能的裝飾品,存不存在都不影響在牆壁上行走的功能。如不考慮這些外在的裝飾,就只要注意中間那對步足的造型即可明白它的運動模式。雖然身體兩側共有四個黏球,但是也是同時間最多只有三個黏球貼附在牆面上,而讓剩下的黏球在空中翻轉。
身體兩側延伸出來的四個黏球雖然屬於同一支連桿,但卻不在同一個平面上
而是依兩個各自垂直平面分布,不會讓四個黏球同時在牆面上

換句話說,四個黏球各有其扮演的角色,而且輪流替換,每個黏球需要經歷貼附、滾動、脫離與騰空四個階段,只要有其中一個環節連接不上,黏球昆蟲的運動就會偏離原來的軌道。大部分的時間只有倚靠左、右各一個黏球貼在牆面上,滾動後再讓第三個黏球貼附在牆面上,但接下來的滾動會讓同側後方的黏球脫離牆面。
由於方向性不同的設計,讓一側貼在牆面上形成支點,另一側則繞著軸心旋轉
前後交替、左右互換,以維持黏球昆蟲持續搖搖擺擺向下的運動型態

若將黏球賦予左前、左後、右前及右後等序號,會比較方便說明。假設一開始僅有右前及左後兩個黏球貼附,則兩個黏球滾動後會讓左前黏球向前移動並貼附在牆面上。接續運動時,會讓左後黏球脫離牆面,且右後黏球會向前移動並接近牆面,以形成下一個新的支點。
在眾多黏球玩具中,也有像彈簧狗的有頭有尾,但卻用彈簧形成身體的造型
彈簧有個好處,除了可長可短的身體以外,翻轉的角度則擴大許多

在以前的日系39元店中有出現這款黏黏玩具,並加上很好玩的「PETA!」與「ZURU!」狀聲詞,除了黏還會滑(すべり),沒有連桿侷限黏球滾動的方向,可用身體在光滑的玻璃上運動,並在滾動的過程中留下類似腹足綱動物般的黏液痕跡。
在許多教師研習和營隊的場合中,則是推廣黏球昆蟲的造型發想
讓老師人手自製一隻,身體長短與步足角度自行調整,再比賽哪一隻爬得比較好

幾年前在台東的教師社群研習中,就將牙籤與鐵絲融入實作,作為是研習的小菜分享。製作過程中,首先需要考慮的是作為身體的牙籤長度,雖然它是讓四肢延伸的軀幹,但是過長的身體反而會形成翻滾的阻礙,一旦在垂直玻璃面上翻滾時黏附力不足,那可是會直線墜落的。

另外一個要思考的點是四肢伸展的角度,不能讓四個黏球位於同一平面上,這樣子的風險太大,需要的像是前仆後繼般的不斷交替沾黏,就像設定了職務代理,代理人也能有效發揮功能,才不會出現空窗期。

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