科學玩具－磁學－磁轉玩偶

原文發表於Yahoo奇摩部落格2011年05月23日。

今年過年假期期間，應許良榮教授之邀，於本週國中基測完畢之後前往台中一趟，擔任研究生Seminar的講座。由於我的教學經驗大部分是面對班上或者是科學營隊的小朋友。現在要貿然上台班門弄斧、野人獻曝，恐怕會「皮皮挫」。

 2010年9月底到10月初，其實就有跟教授先討論接下來要介紹的這個玩具－磁轉玩偶，好幾年前就已經在論壇中分享過，這次也會作為Seminar的其中一部分，是講探究的過程。最近看到日本的奧谷老師在愛知物理的社群中分享這個小玩意兒，所以我也把自己的壓箱寶再拿出來秀一下。

這是當初分享的影片，身著橘色衣服的人就是我

磁鐵所具有的力量被歸類在超距力，因為不需要直接接觸，就能產生力的效應。不論是排斥或是吸引，只要進入到磁場的範圍內，就會受到磁力的作用。作用力的大小和磁場強度有關，也和距離遠近有關。

在力的合成上也有提到，兩力平衡的三要素為大小相等、方向相反以及作用在同一個直線上。不過這僅僅只是在講靜力平衡，也就是不移動的效果。但若是違反第三個條件，也就是沒有作用在同一直線上，即使大小相等且方向相反的兩力，也會讓物體產生旋轉的現象。

玩偶的底部有一個水平設置的磁鐵，N極和S極分佈在不同的兩面

底下的面有個弧度，可以讓玩偶更容易旋轉

這個磁轉玩偶就兼具磁與力矩這兩種現象。磁的力量提供了方向相反的兩種力量，使得玩偶旋轉了起來。也許你會納悶，一塊磁鐵為什麼形成兩種不同的力量，不就是吸引和排斥嗎？難道這兩種力同時存在嗎？沒錯！的確同時存在這兩種力，也同時作用在磁轉玩偶上。

啟動的裝置要靠這隱藏在蓋子裡的玄機：相同的磁鐵

只不過安裝的方式有個小技巧

關鍵在於另外一個磁鐵的安裝方式，只要你拿起磁鐵相對，可以發現兩者不是互相排斥就是互相吸引。但若是傾斜一個角度再接近呢？讓磁鐵一邊高一邊低，就會造成一邊吸引一邊排斥的現象，這是很有趣的。

一個直線上，因此使得玩偶旋轉了起來。瓶蓋靠得越近，磁力當然越大，玩偶也就轉得越激烈。此外，在沒有動任何手腳的情形下，可以控制玩偶順時針轉動，當然也可以讓它逆時針旋轉，不明究理的人，還真的會被它無中生有的奇妙旋轉給吸引住哩！

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