[精讚] [會員登入]
4466

[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

[光學] 凸面鏡外一章~『鐵膽』 這二顆球不算太重,放在手掌上轉呀轉,一下子順時鐘方向、一下子逆時鐘方向,金屬球交互摩擦時,還會發出規律的嗡嗡聲。

走馬燈與熱風車 德國旅遊時,在紀念品店常會看到這類裝飾品,尤其是靠近耶誕節。在四個角落點上蠟燭,藉由空氣受熱產生對流的現象,使上方葉片轉

可擦拭的小玩意(一)~橡皮擦與立可白 喜歡逛書店,尤其是國小前面的雜貨型文具店,不是因為喜歡讀書,而是因為『玩具』。那兒總有許多廉價的小東西,吸引小朋友從『小

吹多可能會中毒?~太空氣球 10元二支的太空氣球,小朋友聚在一起比賽吹泡泡,一根吸管黏些黃色軟膠,就能吹出各式各樣大泡泡,便宜又好玩的太空氣球,讓小

巧克力豆の物理(熔化)與化學(色層分析) 這種牌子的巧克力,號稱『只溶你口,不溶你手』。 背面英文字是這樣的:『The Milk Chocolate melts in your mouth…not in your hand.』

有點黏又不會太黏~保利多黏土 看起來像是保麗龍小球與膠水的組合,操作時像黏土,可以揉捏

隨機好文

2012日偏食~ 利用電鍋蒸盤針孔成像觀察日偏食 記錄2012/5/21在家帶小孩做的日偏食觀測

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...

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

[scratch新手] 在角色造型中加入中文字 用scratch2繪製造型或角色,插入文字不能輸入中文,該怎麼處理?

仙人掌有沒有葉脈?它是雙子葉植物,還是單子葉?肉質莖篇 仙人掌有沒有葉脈?它是雙子葉植物,還是單子葉?