[精讚] [會員登入]
2831

戰慄(站立)的鉛筆

如何讓鉛筆以筆尖立在桌角,雖然搖搖晃晃~但是這恐怖的平衡就是讓鉛筆不會倒?

分享此文連結 //n.sfs.tw/10944

分享連結 戰慄(站立)的鉛筆@zfangの科學小玩意
(文章歡迎轉載,務必尊重版權註明連結來源)
2019-10-17 12:20:59 最後編修
2017-03-28 10:34:21 By zfang
 

自動目錄

這篇是為參加台中市105學年度中小學科學園遊會的活動而寫的,今年輪到我和廷維負責。

我們主要的活動是動手做,利用廢棄衣架的鐵絲與寶特瓶蓋來製作「環保桌邊掛鉤」。而在動手做之前,搭配簡單的小活動,藉以讓參加者了解其中的科學原理。選擇了站立的鉛筆,也是重心在下的原理。鉛筆搭配重物,就能做出類似不倒翁的效果,搖搖晃晃的站立,說是「戰慄」的鉛筆也可以!

環保桌面掛鉤標題是~你「掛」了嗎?自製環保桌邊掛鉤

那我們的銜接小活動則是~在你「掛」了之前,咱們先試著「站」起來吧!

相關連結:「你掛了嗎?」自製桌邊環保掛鉤~2017福科國中科學園遊會紀錄@精讚  與 環保桌邊掛鉤DIY@精讚

 

 

闖關的熱身活動~站立鉛筆VS.桌邊掛鉤

 

你能不能讓鉛筆站立起來呢?而且是用筆尖立在桌角和指尖,並且輕碰就算搖晃也不會倒喔!

做完這個小挑戰,你就會更明白桌邊掛鉤的科學原理了!

 

準備器材:

鉛筆、鐵絲、重錘

 

 

參考方法:

  1. 將鐵絲的一端纏繞在鉛筆上。
  2. 在鐵絲另一端掛上重錘。
  3. 稍稍折彎鐵絲後,將鉛筆立於桌邊,看看鉛筆能不能像不倒翁一樣站起來。

 

操作思考:

  1. 怎樣才能讓鉛筆站得越直?鐵絲的位置要高一點還是低一點好?重錘要輕一點還是重一點好?
  2. 如果要讓鉛筆直立,鐵絲該怎麼彎?
  3. 試著調整重錘與鐵絲角度,讓鉛筆以不同角度站立。仔細觀察~重錘與筆尖的相對位置。

 

要站在哪裡?什麼角度和姿勢?才會讓這隻看起來搖搖欲墜的鉛筆更有戰慄的感覺呢!!

 

原理解密:

不管鉛筆與桌面是怎樣的傾斜角度,要能穩定地立在桌邊,筆尖與重錘均是成一直線。也就是說,透過鐵絲與重錘協助,讓重心降低且讓它落在支點(筆尖)的下方,鉛筆就能穩穩地立在桌角保持平衡!

透過重錘將整組裝置的重心移到筆尖(支點)的下方,就算鉛筆受到擾動以順時鐘方向傾倒,重心也會自然產生回復力矩(逆時鐘方向),讓筆像不倒翁一樣,即使搖晃~還是能穩定站立。

同事說原先的圖看不懂,於是再補充一張。

以上解釋是針對站立的鉛筆或平衡鳥。如果是配合我們的環保桌邊掛勾,則可以解釋更簡單,只須強調重心低且重心垂直作用線在桌上瓶蓋範圍內就好。

環保桌邊掛勾沒有擾動或不穩定的情況,只要掛在下方的重物,重心作用線不超出接觸面(桌面瓶蓋)的範圍,就不會翻倒。不過,若是重物不夠重,桌邊掛勾是會滑動的。因此再加個重物能增加正向力(也提高瓶蓋與桌自間的最大靜摩擦力摩擦力)來做解釋,對桌邊掛鉤較適切。

 

想想看:

桌邊掛鉤上頭的重物,它的功能就像是這個活動中的什麼呢?

 

延伸閱讀:

科學遊戲實驗室 站立的鉛筆http://scigame.ntcu.edu.tw/engine/engine-007.html

END

你可能感興趣的文章

油水不互溶~彩色小珍珠 這個彩色小珍珠實驗利用過期的油與食用色素『油水不互溶』與『密度』的觀念,簡單又漂亮。

在水上寫字! 輕功水上飄,字或圖案也能在水面上飄嗎?

氣球好好玩(3)~半滿的水球? 一個氣球裝滿水叫做水球,充滿空氣叫做氣球,一半的水一半的空氣,叫做什麼? 『半滿的水球。』

[圓周運動]愛轉書,轉個夠 許多人都喜歡轉,轉球、轉筆、轉圈圈……我們國中生最愛轉的是『課本』,這回就讓他轉個夠!

從平衡鳥到學生的搞怪鳥 這篇先介紹平衡鳥,再介紹帶學生用黏土與牙籤操作平衡鳥的過程。

紙上的洞能讓多少人穿過? 一張A5大小的電腦答案卡(或是半張廣告紙),如果在上面剪一個洞,要大到讓『人』穿過,可能做得到嗎?

隨機好文

嘴開開,傻楞楞~輕鬆一下 無聊小玩意,輕鬆一下

1000克拉可愛水晶大鑽石 ~變色『紫鑽』 鑽石的色澤會因為照射光源而不同,日光(白天)或鹵素燈下是紫色,而在省電燈泡下則是藍色...

光與色~指上型LED手電筒 小小的指上型LED手電筒,有許多顏色,它也有科學嗎?

可擦拭的暗記筆 用暗記筆劃上重點,再利用暗記尺蓋住重點,可反覆背誦幫助記憶,若希望能恢復乾淨,用另一端擦拭即可清潔如新...

眼花撩亂~萬花筒實驗 『想想~三面鏡子其中之一夾角為45°的萬花筒,得到的圖案會是什麼形呢? 』