[精讚] [會員登入]
2111

弓與箭(3) 箭為何追風?箭與風向計

有什麼活動也能展現出"箭的迎風飛行"呢?我們將『風向計為什麼會迎著風?』與『有羽箭會何會追風前進?』做為類比。

分享此文連結 //n.sfs.tw/11998

分享連結 弓與箭(3) 箭為何追風?箭與風向計 @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 05:22:58 最後編修
2017-11-02 22:28:16 By zfang
 

鄒族弓箭科學點放在箭尾翼的安定性。所謂的安定性就是『在飛行中,受微小擾動(如氣流波動)而偏離原來狀態,並在擾動消失以後,能自動恢復原來平衡狀態的特性。』箭在空氣中飛行受到空氣影響(空氣與箭身之間的摩擦力造成尾部氣流紊亂),如果能讓箭矢朝穩定朝迎風面飛行~,則可減少阻力造成的射程縮短與偏向。

前一篇是以風洞實驗來模擬尾翼對飛行的穩定性,我們見到有羽箭會迎著風飛行,除了風洞實驗,還有什麼活動也能展現出"箭的迎風飛行"呢?

咱們這回用吸管加上撲克牌(或廢紙卡),剪一個三角形做成尖尖的箭矢(箭簇),將吸管前端剪開一些,釘上箭頭;而尾部用紙卡做一個大一點的箭尾。然後呢?找根大頭針,穿過吸管中尖偏前端的位置,將吸管箭固定在附橡皮擦頭的鉛筆上。


這也是一隻箭,但是隻射不出去的箭。(這造形是否似曾相似?)

拿著這隻射出不去的箭,開始奔跑~懶得跑也可以躲在電風扇前,看看風吹過這隻箭時,箭頭是否永遠迎著風?

它是風向計。我做的是簡易版,如果要做漂亮一點,可以畫上帶有鮮艷色彩的圖案,或設計不同造型(例如公雞的雞首雞尾),就可以成為具有創意的小小動手做。


利用相同結構,紙板做的箭頭換成稍粗的硬質吸管,剪出葉片,變身吸管風車。


像風車旋轉著,也像風向計會迎著風,是個會”追風”的風車!

風向計為什麼會正對風向?這是因為尾部的力矩較大。尾部具有較長的力臂(大頭針為支點),也有較大的受風面積(受的風力也大),因此如果箭身打偏的情況下,箭尾力矩>箭頭力矩,合力矩箭身就會往箭尾方向旋轉修正。

直到風與箭身平行,合力矩為零。

因此,我們也可以將『風向計為什麼會迎著風?』與『有羽箭會何會追風前進?』做為類比。風洞適合大朋友用來討論氣流的作用(流體力學),而風向計的製作適合小朋友,可簡單利用槓桿原理來進行原理說明。

注意,箭飛行的科學並非只有如此,只是透過風向計製作這個活動,一方面讓小朋友看到箭矢會迎著著風,另一方面也能學習運用槓桿原理去描述或解釋所觀察到的現象!

 

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 22:50

END

你可能感興趣的文章

利用PHET來玩(力與運動、功與能) 利用平板操作PHET,來玩(力與運動、功與能)

[影片]卡通頑皮豹與簡單機械 頑皮豹影片裡也有不少片段,可以用來上理化或討論簡單機械。

[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!

進入轉動與力矩單元的課本小活動 搭配N版課本的warm up,來做個小活動。很欣賞這個設計,藉由隨手可以做的小活動,讓學生體會轉動。

衝吧!ㄅㄨㄅㄨ(中) CD光碟車,看誰跑得快? 長吸管著地,短吸管與光碟車固定,用手轉動長吸管,使橡皮筋產生形變,將光碟車放地上放開手,彈力位能釋放出來後,車就會前進了!

從音樂盒開始的故事 每次注意到不同點,每轉一圈景物就會有所變化。

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

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...

永安漁港的彩虹橋 在港口邊欣賞的彩虹橋,配合落日餘暉,映出不一樣的風采。天色暗了,彩虹橋便會點亮照明燈,成為名副其實的『彩虹』橋

[ZF科學食驗] 簡單好做又好吃的黑糖涼糕DIY 黑糖涼糕,簡單好吃。很適合科學食宴客來做,搭配澱粉特性或是非牛頓流體的現象,可以結合科學原理。

似是而非的科學~黑金剛花生與花青素 曾看到這樣的影片,說~黑金剛花生是人工染色的黑心花生!但,真的是如此嗎?當然不是

[scratch新手] 從排紅磚開始變化(1) 發牌與隨機花色發牌(分身、重複、清單) 從排紅磚開始,慢慢加入一點變化,隨機花色發牌,讓scratch新手的我想了好久