[精讚] [會員登入]
4623

[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

週期表馬克杯 週期表馬克杯是2002年在波特蘭OMSI科博館買的,我很喜歡它。之前每天使用,結果積了許多茶垢,看起來髒兮兮,花了我好大

[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。

弓與箭外一章~織帶器(弓織) “弓”在原住民生活中算是一物多用,除了狩獵專用的弓箭、織背帶的弓織,還有藉由弦的鬆緊與口腔共鳴的變化做為樂器的弓琴呢。

用水晶寶寶玩科學的幾個方法 對科學老師來說,水晶寶寶有很多實驗教學上的應用。

[大氣壓力]『神奇』真空保鮮蓋? 要打開,只需輕壓塑膠環握柄下方薄膜,讓空氣再進入即可。

精緻的玻璃飾品~光車 轉動起來像風車,不過它的葉片置於密閉的精緻玻璃容器中,靠光驅動而轉動,所以叫做『光車』

隨機好文

魔鏡~魔鏡~誰最愛? 照鏡子是所有人的最愛,特別是對正值青春期的國中生而言,面子>>裡子~~『外在』比『內涵』重要...

投影小時鐘 看到王大胖介紹一個股東會紀念品~多功能開瓶罐器(他的文章內容很豐富,值得推薦),好生羨慕。自己好久沒有去兌換股東會紀念品

化靜為動,視覺暫留小玩意~魔幻動漫卡 利用拉動黑片,讓靜態的圖案產生動態的效果

[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。

多出的一秒鐘~閏秒(Leap second) 2017.01.01上午 08:00將會多一秒喔!