[精讚] [會員登入]
4521

[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

像『變魔術』一樣的翻花板 「翻花板」是由數片雙層木質長方形板構成,板與板之間以絲帶交錯組合成串,玩的時候,抓著最上方木板的二邊,手微微翻轉~木板會

伽利略溫度計 圓柱形玻璃管裝有透明液體,內部有數個標上溫標的彩色玻璃球,有的沉在下面,有的浮著接近水面,隨著不同溫度,浮沉的數目不同。

魔法魚?豐年蝦&神奇水馬騮【玩具篇】 上網以豐年蝦為關鍵字查詢資料,才知道原來它在香港還很有名哩!因為飼養容易且生長變化明顯,所以適合作為科學探究活動

傻瓜黏土與水黏土(史萊姆、飛天法寶) 這個玩意叫做魔術跳土,在科博館商店購買的,背後說明:『黏土可隨意揉捏,用手慢慢拉,可延伸,快拉則會斷,揉成球往下丟,黏土球彈得高跳得遠!』

圓周運動與拖把甩水器 這可是科學玩意啊~水被甩出結合了慣性、摩擦力與圓周運動!

氧化還原與偽鈔辨識筆 不知你可曾有這樣經驗:『碘酒遇到紙,也會變藍黑色!』難道是『碘』與『纖維素』也會反應?當然不是,主要是因為紙漿中為了增加平滑、潔白與膠合能力,所以添加了澱粉喔!(變色是因為澱粉!)

隨機好文

油水不互溶~彩色小珍珠 這個彩色小珍珠實驗利用過期的油與食用色素『油水不互溶』與『密度』的觀念,簡單又漂亮。

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

神奇的力學魔術~手指也能抬人? 這是合力的展現,一鼓作氣,齊心齊力,

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