[精讚] [會員登入]
4871

[反作用力]灑水器與哆啦十三夢的竹蜻蜓(上) 灑水器

銅製三叉灑水器利用水的反作用力而旋轉,是示範作用力與反作用力的小道具。

分享此文連結 //n.sfs.tw/11286

分享連結 [反作用力]灑水器與哆啦十三夢的竹蜻蜓(上) 灑水器@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)
2019-10-25 01:56:06 最後編修
2017-06-14 13:32:03 By zfang
 

這是什麼?帶著這玩意走進教室,學生說,這是水龍頭。


這不是水龍頭,它是草坪中常用的自動旋轉灑水器,免外加動力。

銅製三叉灑水器利用水的反作用力而旋轉,是示範作用力與反作用力的小道具。一堂課帶到班上,傳下去觀察。

『老師~這個鬆了。』這個原本就是鬆的,鬆~才容易轉動!為什麼是銅做的?不用鐵?(參考答案請反白:銅的活性小比較不容易生鏽,如果鏽了,就轉不動了。 )

學生問:『灑水器在噴的時候,中間會不會噴不到水?』


觀察看看,銅管中段有個小開口,負責補不足~


每一根角度還稍微往上翹,為何?(參考答案:朝上噴才能噴得遠。 )

最重要的當然是問學生:『當水由噴嘴噴出時,灑水器將會往哪個方向轉動?』光是在教室想像怎算是學科學,得親自見識,於是到戶外觀察~


灑水器的噴嘴往同一個方向(逆時鐘方向)彎折。


水量少的時候,力道不足以讓灑水器旋轉,水柱方向與噴嘴平行。


當水量變大,灑水器旋轉,水流噴射的形狀就成了向外灑出的漩渦狀。

當水由彎曲的噴嘴噴出時,會給予噴嘴器壁一個反方向的反作用力,反作用力對灑水器造成的力矩是使灑水器轉動的主要原因。如果噴頭沒有固定方向的彎折,反作用力無法提供力矩使之轉動。整體來看三股水流是以逆時鐘方向向外噴出,而灑水器以順時鐘方向旋轉。當水壓越大,轉速越快,噴灑範圍(半徑)也越大。

第一段影片為水壓由小到大,此灑水器旋轉的模樣,第二段影片是俯視,可以觀察漩渦狀:

 

灑水器有很多種,還有一種是單管的,必須固定在草地上。(活動情況見之前~反作用力戶外活動記錄~灑水器與水火箭)

在網路上找到它旋轉時的模樣,和前面三叉灑水器的不同:

如果加上齒輪或彈簧,可以使得它的轉速穩定甚至有變化,例如在網路上見到的這款灑水器,雖然看起來與反作用力無關,但轉起來像水舞呢!  

 

反作用力一定要濕搭搭的嗎?竹蜻蜓明明與反作用力無關,為何標題如此下?哈哈,請見續篇:灑水器與哆啦十三夢的竹蜻蜓(下) 用吸管示範反作用力

 

分類:科學小玩意 2011/10/08 09:45

END

你可能感興趣的文章

強力磁鐵小丸子 滿有趣的東西,它的玩法隨意,反正是磁鐵嘛!

附放大鏡的指甲剪 指甲剪加放大鏡,簡單的創意!但~我總是擔心:在陽光下剪著剪著,會不會就發熱起來了?

發光手環 在塑膠管另一端看到LED發出的光線,光可以轉彎耶。

咖啡(三) 愛情溫度計與虹吸式咖啡壺 在我心中,它不是愛情溫度計,它是小巧可愛的Syphon

充滿了力與美的酒瓶架續篇~超可愛的迷你酒瓶架 有別於木頭的質樸,它用透明的壓克力製成,具現代感的圓弧造型,就像酒瓶在玩蹺蹺板。

可愛的玩具~Crazy Bean(跳豆) 這是一個很可愛的玩具~Crazy Bean,與重心有關的小玩意。像膠囊的小東西,搖一搖裡面有個彈珠,藉著彈珠滾動而造成重心轉移,使跳豆不斷的跳動。

隨機好文

上課也要動一動~手腦為何不協調? 這節課不談科學,坐膩了~ 來讓手腳~動一動囉!

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?

凸面鏡是魔鏡? 我就在車上捕捉到這個鏡頭,相片本身只是小ㄚ頭的背影,可是吸引我注意的是~左方汽車後視鏡所清楚呈現的景象……

紫色狂想~紫鑽不賠外一章 在紫鑽不賠之後,我又突發奇想,紫色的奶嘴糖是否可以?如果可以,多好~很天真吧!

科學人的名片~房漢彬教授的光學名片 房老師的名片叫做『光學名片~幻鏡出色卡』,主題是『出色與感動』,透過光學幻鏡名片的協助,就可以還原出它原本就具有的特色,就是出色!