[精讚] [會員登入]
4471

[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

轉圈圈繞圈圈~捲線吹與吹線象 『再用力一點!持續久一點…..』彩色的線不斷上升,居然繞起圈圈!看似簡單的玩具,竟能讓線一直繞圈圈…

[影片] 彈珠是怎樣製造出來的? 彈珠是怎樣製造出來的?找了一些影片(玻璃珠、鋼珠與木球),沒想到過程中有許多科學在裡頭呢。

塑膠片上的放大鏡 很早以前就知道這個小玩意了,當時是在某位立委的名片上,看到這個特殊功能,因為具有『放大鏡』的實用性,所以不會輕易丟掉(聰

[力與壓力] 神奇防漏杯蓋 只要將杯蓋放在杯口,再按下上方的突起處,讓多餘的空氣跑出,之後不管如何將手搖晃,90度也好,180度也好,水都不會溢出。

磁浮陀螺 磁浮陀螺很炫,只要旋轉它,當高速旋轉平衡時,陀螺即會騰空飛起浮在空中,直到陀螺不在旋轉為止,才會慢慢降下來。 這種陀螺不

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

隨機好文

玻璃水晶球 雖說是『水晶球』,其實是玻璃做的,它是一個光學小玩意。

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。

孤陋寡聞?汽車抬頭顯示器 有開車的人都知道,在前方平台上放一些物品,常常會因為反射而造成視線干擾…,如果有這麼一個東西把干擾變成賣點,豈不又是一種創意?

立體圖卡與多變幻卡 『用正面的角度看世界,快樂就會無所不在。』翻動會出現二個變換的圖案,你們知道它也是科學嗎?

真菌附身!非動物非植物的冬蟲夏草 並非所有被真菌寄生的昆蟲都稱為冬蟲夏草,中醫裡的冬蟲夏草專指