2014年7月1日

科學玩具-壓力-自製晴雨計(第二代)

科學玩具-壓力-自製晴雨計(第一代)獲得教具比賽優勝之後,馬上就想到要順勢推出第二代的改良品,但是後來發生第一代的想法被盜用,甚至是被兒童節目拍成科學影片在網路上流傳的插曲,所以這件作品一直壓著,平常就在社團及研習場合(如科學同好會科學學習中心)拋磚引玉,讓有來參加的老師或學生親自製作一組回家,而且課程當中的主軸之一還是要跟資源回收等環境教育議題牽絆住才是。

首先就是在瓶身上鑽洞這件「細活」,雖然只要是瓶子就可以,但還是有些人會準備意料之外的材料,像是玻璃瓶或金屬罐,金屬罐還能現場解決,玻璃罐要鑽孔的話還需要特殊鑽頭。所以瓶子的選擇還是要以寶特瓶為主,主要是因為好鑽孔、方便修邊。

不過現在有些標榜著環保(可扭轉、利於壓扁)的寶特瓶,因為材質用量減少,連帶著使瓶壁厚度變薄,所以握的時候稍有不慎就會使得瓶子變形,或是讓圓孔鑽得比原來預期的大。除非對自己的手藝很有信心,不然還是建議用一般的瓶身,而我慣用的則是瓶身沒有紋路的瓶子或汽水瓶,才不會干擾觀察。
自製晴雨計第二代,使用的是風管來取代可彎吸管
不僅多變的軟管讓功能延伸,可派上用場的機會也增加許多

有一點還是需要注意的是「密合度」,不能漏氣也不能漏水。既然是在原本的瓶身上鑽孔,等於是無中生有,多了一個要補起來的洞,那黏合處所用的媒材就必須像界面活性劑的功能般,分別緊緊地抓住不同的物質。焊錫在使用時,可以借助於焊錫膏使被焊金屬與焊錫緊密接合,那麼熱熔膠也是利用同樣的方式嗎?
熱熔膠的使用量其實不在多,而是在恰到好處
包得像職棒投手退場後的手臂那麼腫是不必要的,小而美更為環保

其實不是,熱熔膠要盡其所能地將兩物體結合,靠的是它深入材質表面必要性。也就是光滑的表面不是熱熔膠能發揮效果的地方,而粗糙有起伏的表面才是它的最愛。因為易於流動的液態熱熔膠可以流進不平表面的凹陷處,待冷卻成固體後,就有著力點可以緊緊抓住,不容易因為外力而脫離。

因此,前面才說玻璃瓶不是個好的選擇,就是因為表面不容易被改造。而寶特瓶只消用砂紙來回摩擦,就能留下明顯的刮痕,讓熱熔膠有發揮其張力的空間。當然,只改造寶特瓶是不夠的,風管也需要同樣的處理,砂紙磨過的區域不需要太大,先預估好熱熔膠要塗佈的區域即可,過量使用熱熔膠只是徒然浪費。
可彎曲的風管也有不同的口徑可供選擇,就看需要演示的領域為何
使用的長度則是為瓶身高度的1.21.5

除了原本粗略的氣壓檢視功能外,它還可以做什麼呢?氣體的熱脹冷縮、連通管、虹吸現象、絕熱膨脹(雲霧產生器)、可加壓的簡易空氣砲、減壓(或加壓)過濾瓶、快速排水的演示等等,有太多太多的想法可以延伸,沒有寫出來的,就看存在於內心的知識島嶼,能不能在孤立時找到彼此連接的方式。

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