2013年1月16日

科學玩具-力學-咯吱咯吱螺旋槳


在收藏的木製玩具中有這麼一項物品,它是很有個人風格的。如果你不順著它的意,它就癱在那邊擺爛,任憑你費多大的勁兒不動就是不動。但只要你用對方法,能搔到它的癢處的話,讓它認同你,就可以輕輕鬆鬆驅動它。究竟是什麼玩意兒這麼有個性呢?
這是一個利用摩擦的木製玩具,只要利用一支細的圓木棍,就能使螺旋槳旋轉

原來它的名字叫做咯吱咯吱螺旋槳Rubbing Propeller)紋路的方形木棍,前端附有螺旋槳,再搭配一隻小巧的短圓木棍,就能玩出和其他玩具不同的效果。

它的玩法如下(節錄自吊卡上的說明)
 How To Play
When the Vibration generated by the rubbed thing is transmitted to the propeller, it becomes vibration energy.
A little knack is necessary to spin the propeller well.
1.Grip the body tightly.
2.Rub the corner of saw blade.
3.Rub rhythmically, not mighty.
The propeller can be spined right, left, freely, and speedy when progressing. 

看到了沒?不但要抓好,握緊後還要幫它刷背,不能用力盲目地亂刷,還要有節奏般地幫它做SPA
有趣的是,如果摩擦右半邊的紋路,前端的螺旋槳就會順時針轉
再摩擦左半邊的話,它就會逆時針轉哦

77個不科思議的科學魔術這本書中有提到(P148~149),用透明膠帶將牙籤(或縫衣針)固定在可彎吸管的前端。再製作直徑12公分的紙圓盤,在圓心挖個小洞。為了方便觀察是否旋轉,在紙的正反面都畫上輻射狀或螺旋狀的線條,這樣就能清楚地看到紙圓盤的旋轉。我則是認為如果「厚工」一點,做出風車形狀,會更漂亮。將製作好的紙圓盤套在牙籤前端,利用免洗筷摩擦吸管的鋸齒紋路,吸管前端的紙圓盤就會不停的旋轉。不過這是為什麼呢?書中對於原理著墨並不深。

以大家都有的手機為例。將一個設定為來電震動的手機放在桌面上,會發現它接受訊號時不斷地震動與移動。這是因為手機當中的微型馬達的旋轉軸前端加裝了不平衡塊所致,由於不平衡塊的重心不在軸心上,所以旋轉時不均勻重量分佈會破壞迴轉平衡,所以產生了震動的效果,轉速越快,震動的感覺越大。也就是說,微型馬達的震動帶動了手機整體的震動。

同樣的,紙圓盤指所以會轉動,也是因為免洗筷摩擦吸管的鋸齒紋路時所產生的擾動所造成的,如果摩擦時所產生的振動頻率和紙圓盤相同,紙圓盤因為固定在牙籤上無法移動,從而以轉動的型態顯現出它的共振效果。也可以說,我們對它所作的功,除了摩擦所消耗的部分外,分散為移動動能與轉動動能,大部分以轉動動能的型態呈現。
順時針轉,再逆時針轉,轉太慢還可以加速哦

這個玩具要加以練習才會成功,科學不是大人或小孩年紀上的問題,也沒有保證初次操作的老師就會比學生厲害。不過如果抓到技巧,就可以順利轉動。所以做一個來比賽看看吧!

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