[精讚] [會員登入]
1583

[功與能]一觸即發~一壓就反捲的小鋼片

看起來像是一把尺。 執起一端作勢往手腕打下,在一瞬間卻變成手環。除了在手臂上作勢拍打之外,捏小鋼片中間或任一端也能使它反捲。

此文完整連結 http://n.sfs.tw/11289

複製連結 [功與能]一觸即發~一壓就反捲的小鋼片@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 14:11:44 最後編修
2017-06-14 13:41:53 By zfang
 

玩過這個嗎?遇見這個玩意時,眼睛一亮!


 看起來像是一把尺。


執起一端作勢往手腕打下,在一瞬間卻變成手環。

打哪來的?『各位伙伴好:歡迎大家來新竹市,參觀創意科學館,這是純粹的科學同好會。』1月底謝迺岳老師邀約大家參觀他的展館,『您能來,我就很開心,晚餐讓我請,小玩具讓你拿!』這個小玩意便是那天參觀謝老師”玩具鋪”後,zfang相中的獵物。

謝老師說:『喜歡就可以帶走!只要玩具超過10個都可以拿~』當時只顧著尋寶,後來才注意到他還說到的,『 不心疼這些東西被拿走!因為錢買不到這些好朋友。 』超感動,謝老師一直傳達的便是分享,正所謂『一人技窮、二人技長。』一起腦力激盪開發、交流玩法,才能把科學玩具玩出價值。(部分活動內容請見好玩の科學實驗室....by GODZILLA: 科學同好會)

帶回家後,幾個小孩都喜歡,特別是跟他們說,『這是媽媽最寶貝的科學玩具,還不可以給你們,只能"借"你們玩一下下…』真奇妙~輪著玩,每個娃都把它當寶;而一人買一個的玩具,常常是沒玩幾下就被冷落放一邊。

因此,這個小鋼片,是小朋友在家中的最愛……除了在手臂上作勢拍打之外,捏小鋼片中間或任一端也能使它反捲。一觸即發的玩意兒,逗的孩子們哈哈笑。


即使二歲的柚子也不例外,他是本篇科學模特"兒"。

只不過就是一個小鋼片,再貼上漂亮的膠帶,這樣簡單的小玩意有啥科學呢?說簡單就是形變,就是施力做功與彈性位能的釋放。它有二個狀態,讓我們來分析看看:


一個是平常看到的直尺狀,就稱為狀態A。(這是儲存位能的狀態)


另一個則是捲曲狀,稱為狀態B。(這是位能釋放後的情況)

『哪一個是最穩定的狀態呢?』顯然是狀態B。只要施力做功,就能讓狀態B轉變成A,它便會儲存能量,直到一觸即發。


而一扳下或是敲擊,就能讓狀態B轉變成A,釋放位能。

這道理看來就像彈簧,彈簧被定型後,形成我們見到的捲曲狀,施力將彈簧拉長,所做的功就被儲存為彈性位能。不過~不同的是,被拉長的彈簧只要鬆手就會釋出能量回復原狀,而這個小鋼片卻能一直被維持著儲存位能的狀態,這又是為什麼呢?


仔細觀察,狀態A並不是完全平面的直尺狀,而是有被彎曲著。

以小紙條為例,只抓一端,小紙片因重力自然垂下,若是在紙條縱向施力或製造一個彎曲,就能讓紙條直挺挺。一但彎曲被破壞或不存在,紙條又受到原先力的作用而下垂。

推測這個鋼片應該先被塑形(狀態B捲曲狀),之後再往另一個方向做固定(狀態A直尺狀),二者力的方向相互垂直,因此相互制衡。在樹葉上也可以看到類似情況,葉片支撐除了靠葉脈之外,也藉由縱向彎曲而使葉片張開。

靠著縱向方向的彎折維持暫時的穩定,一但扳下時破壞了縱向方向的穩定,藍色橫向的回復力>紅色縱向方向的回復力,便立刻反捲。如果在一端扳下,會捲曲同一方向,如果由中央扳下呢?二端均向內彎曲呢!

之前寫過一個塑膠材質會反彈的小玩意(半圓形的橡膠小玩意 ),施力做功將它彎曲可以儲存位能,塑膠逐漸回復形狀,於是在剎那間反彈跳起。這個鋼片,也能視為是能量儲存,不同的是它可以儲存在一個暫時的穩定狀態,除非按壓或是施以力量,才會回復原本的最穩定態。

這樣的機關設計,讓我想起捲尺。另外,變色龍的長舌收捲自如,是否也是用此機制呢?某些植物的葉片也是靠著部份彎曲而能平面伸長;小鋼片反捲所產生的彈力,還讓我想起非洲鳳仙花的一捏就爆開的種子呢。


透過一個簡單的小玩意分享科學,也分享孩子們的歡樂,我用科學陪孩子。

先生後來上樓,看到我坐在一旁看書、拍照,而小朋友"居然"不吵鬧地玩著(暫時的啦!),而柚子坐在車車中把玩著手裡的東西,好奇地問:『柚子在做什麼?』


『哦~我們家的柚子在做研究,在研究科學小玩意!』

 

分類:科學小玩意 2011/03/09 17:51

你可能感興趣的文章

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。

[測量] 超好用的單擺教具~節拍器 在國三課程單擺與時間的單元中,節拍器可是最佳的科學小玩意。

好的碗。壞的碗 『好碗與有裂痕的碗聲音為什麼聽起來不一樣?』有裂痕的碗放上去,這聲音濁濁沉沉的。拿來另一個好的碗來試試,這清脆的聲音明顯不同。

發光手環 在塑膠管另一端看到LED發出的光線,光可以轉彎耶。

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...

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

吸水膨脹玩具 有一種小時候玩過的玩具,把一隻塑膠小烏龜放在裝水的寶特瓶中,經過一二天,就會看到烏龜長大了,塞滿了寶特瓶…

ㄆㄚ~ㄉㄚ~瓶子會響? 響瓶 只要對著響瓶的管子,向瓶內有規律地『吹~吸~』,這個瓶子便會因吹氣,使瓶底薄玻璃片振動,產生ㄆㄚ~ㄉㄚ~的聲響

遇水則發~水晶寶寶 這就是傳說中~誇張到讓小朋友去『飼養』的水晶寶寶。 其實它只是一種吸水樹脂,成分為聚丙烯酸鹽,遇水後迅速膨脹成水凝膠,不

古早的旋轉玩具 這是一個奇怪的玩具,具有古早味~旋轉時好漂亮,用這個小玩意輔助說明圓周運動。

我有話要說


限制:留言最高字數1000字,超過部分會被截掉。請注意:留言不可帶有網址,會被濾掉。 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

在牙科遇見光學~光固化機的藍光與橘色遮光片 帶小孩看牙醫,看到有著橘色遮光片的光固化機...

跟光玩遊戲~魔術骰子 乍看之下,它只是一個像骰子的鑰匙圈,再一看原來有一面是鏡子……然後呢?

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。

凸面鏡是魔鏡? 我就在車上捕捉到這個鏡頭,相片本身只是小ㄚ頭的背影,可是吸引我注意的是~左方汽車後視鏡所清楚呈現的景象……

生活中的彩虹 地上有彩虹!在餐廳落地窗前,陽光以某個角度穿過玻璃,而投影出彩虹。