[精讚] [會員登入]
3403

弓與箭(2) 箭為何有羽?簡易風洞實驗

我們利用風洞來做箭的飛行模擬實驗,沒有尾翼的箭迎風飛行時,氣流流經箭尾時會受到干擾,導至尾部不穩定而上揚

分享此文連結 //n.sfs.tw/11996

分享連結 弓與箭(2) 箭為何有羽?簡易風洞實驗@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 11:20:44 最後編修
2017-11-02 22:20:33 By zfang
 

弓箭是最原始的獵具,許多原住民族都有,光是與弓箭有關,而科學小原子製播過的就有布農族-弓箭(6)、排灣族-弓琴(10)、賽夏族-夾鼠十字弓 (27)、鄒族-十字弓(41)、卑南族-彈弓(56)。參與的是科學小原子第81集,談的也是弓箭,是阿里山鄒族的弓箭(推薦分享~科學小原子第81集鄒族弓箭 )。

『許多原住民族都有箭,鄒族的箭有什麼不一樣?』因為是做節目,希望每一集能有一些不同的科學點,科學小原子之前單元談了很多『弓的部份』,於是在鄒族的弓箭~我們就鎖定在『箭的部份』,特別是箭尾的羽毛。


主持人手持的是鄒族的箭,箭簇是鐵製刀狀,箭尾則為三片羽毛。


三隻箭都有箭尾,箭尾的造型也各異。


這是小朋友的練習箭,箭尾式塑膠製,三片對稱形狀。


這是由二片羽毛做成的箭尾,搭配的箭簇是竹製三叉箭簇。


三片羽毛的箭尾,羽毛綁的方式相當特別,有特定的旋轉角度。(為什麼呢?)

『箭為何會有羽?』除了取鵬鳥飛翔在空中的意境,是否在飛行物理學上,箭羽也有它的效用?

找尋答案的過程,我們反向思考:『如果沒有羽,箭的飛行會受到什麼影響?』深奧的學理給物理專家去研究,小原子是以小朋友為主的科學節目,我打算透過活動與實驗來比較並觀察『有羽箭與無羽箭的飛行』。

『箭越高速飛行,迎頭的風越大,所以我們把箭靜止,讓高速的風吹過,來模擬飛行。』其中一個科學活動是利用簡易風洞實驗,觀察有羽箭與無羽箭的飛行。


利用竹筷與羽毛球的鴨羽來做為箭羽,鴨羽較硬,真實的箭羽其實很柔軟。


除了無尾箭,也做了二羽箭。二羽的綁法有多種,也可用二個半片羽毛做成尾翼。


三羽箭則用三個半片羽,製造彎曲旋轉的效果,模擬出鄒族鐵簇弓箭的箭尾。

以吸管綁成一束,組裝簡易的空氣整流器,電風扇吹出的氣流經過長直吸管導正方向,產生水平固定的風向。(謝迺岳老師在遊客家搞科學風箏單元中,則用一大束裁切的保特瓶身,與工業用電扇搭配,製造固定風向,來探討風箏的長長尾巴。)


所謂的簡易風洞,其實就是只是一大把吸管與電風扇的結合。

 

將無翼(羽)箭、有翼(羽)箭分別懸吊放入風洞中 ,觀察比較飛行情形。

首先是無翼箭,先穩定的放在簡易風洞裝置內。

風扇一打開,便發現原本水平的箭身尾部往上,水平方向也有些偏動,然後發生了打轉。如果是真實飛行的箭,箭身偏阻力增大,射程不遠方向也會偏。

如果是有翼箭呢?

即使在一開始風扇剛打開時有偏動,但之後穩定地朝著風向飛行。簡易風洞實驗顯示,箭羽對於飛行的穩定是有幫助的。

節目為風洞實驗製作的動畫內容可以在youtube上看到,是創作者放上去的,配音是企劃玉軒柔柔的聲音。

『我們利用風洞來做箭的飛行模擬實驗,沒有尾翼的箭迎風飛行時,氣流流經箭尾時會受到干擾,導至尾部不穩定而上揚,繼而發生打轉或偏向的情況,而在加裝了尾翼之後,能夠使通過的氣流有固定的流向,穩定箭身,也就不容易偏移囉!』

設計科學活動時,白榮銓老師特別提醒:『 要留意活動前的"引言"和最後的"結論",僅能就活動本身題材(例無翼箭、有翼箭)的"性質和功能"做適度的推論。 不要讓小朋友誤以為這"相當於或等於"射箭尾翼的全部功能。 』節目時間雖然有限,但科學真義是無限。

 

弓與箭(1) 箭羽與鳥羽
弓與箭(2) 箭為何有羽?簡易風洞實驗篇
弓與箭(3) 箭為何會追風?箭與風向計
弓與箭(4) 離弦之箭如何飛行?
弓與箭(5) 氣球箭的飛行實驗
弓與箭(6) 番外篇 小朋友玩氣球火箭
弓與箭(7) 紙火箭(紙吹箭)
弓與箭(8) 番外篇~親子來玩紙吹箭
弓與箭(9) 吹箭與吸管吹箭DIY
弓與箭(10) 箭簇與重心
弓與箭(11) 吸管箭與發射器
弓與箭(12) 弓的科學
弓與箭(13) 竹筷弓DIY
弓與箭(14) 原住民族的弓箭與狩獵文化

 

 

 

分類:科學動手做 2011/04/06 16:24

END

你可能感興趣的文章

[槓桿影片]平衡之美!一根羽毛的重量 羽毛沒有多重~極輕的羽翼,能否壓住泰山?找尋平衡鳥相關資料時發現這幾段影片!

[圓周運動影片] 圓周運動與趣味小實驗 圓周運動有一些極限運動的影片,可以搭趣味的小活動配一起欣賞。若是能親自操作實驗,就更棒了。

別小看它~『螺紋』不只是省力! 我們常說大家要『發揮小小螺絲釘的功能』,螺絲釘的功能是什麼?螺紋雖是斜面的一種,但省力不是唯一原因。

幾個槓桿與萬有引力的學生課本筆記 忍不住把幾個學生課本上有趣的筆記拍下來,放在這裡...

[功能影片]四個有趣的冷知識 在youtube找到關於功與能單元的補充影片,可依時間或需要播放與討論。

弓與箭(11) 吸管箭與發射器 傳統的箭簇用石頭或用鐵器,增加的重量可以使飛行的方向性變得更好。咱們的吸管箭的箭簇呢?

我有話要說

>>

限制:留言最高字數1000字。 限制:未登入訪客,每則留言間隔需超過10分鐘,每日最多5則留言。

訪客留言

[無留言]

隨機好文

在牙科遇見光學~光固化機的藍光與橘色遮光片 帶小孩看牙醫,看到有著橘色遮光片的光固化機...

流轉的圖案~萬花筒 由三面玻璃鏡子組成(相交成60°角)的萬花筒,『小碎花』透過三面玻璃鏡子的重複反射,就會出現對稱的圖案。

燃燒五月雪~木棉花驚『焰』 那陣子木棉花棉絮滿天飛,我想試著把困擾變成教學應用,不知道燒起來會如何?就燒燒看吧

體感溫度與溫度溼度計 第一次看到這種體貼的溫濕度計,在溫度濕度紅色交會區顯示會有食物中毒的危險。溫度高,濕度高,就容易孳生細菌

課本電路實驗有問題?談電阻的瓦數計算 課本實驗或附圖照片所使用的電阻,在指定的電路上是否超出功率上限?什麼樣的電阻才合適課本的實驗設計呢?