[精讚] [會員登入]
2398

弓與箭(3) 箭為何追風?箭與風向計

有什麼活動也能展現出"箭的迎風飛行"呢?我們將『風向計為什麼會迎著風?』與『有羽箭會何會追風前進?』做為類比。

分享此文連結 //n.sfs.tw/11998

分享連結 弓與箭(3) 箭為何追風?箭與風向計 @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 05:22:58 最後編修
2017-11-02 22:28:16 By zfang
 

鄒族弓箭科學點放在箭尾翼的安定性。所謂的安定性就是『在飛行中,受微小擾動(如氣流波動)而偏離原來狀態,並在擾動消失以後,能自動恢復原來平衡狀態的特性。』箭在空氣中飛行受到空氣影響(空氣與箭身之間的摩擦力造成尾部氣流紊亂),如果能讓箭矢朝穩定朝迎風面飛行~,則可減少阻力造成的射程縮短與偏向。

前一篇是以風洞實驗來模擬尾翼對飛行的穩定性,我們見到有羽箭會迎著風飛行,除了風洞實驗,還有什麼活動也能展現出"箭的迎風飛行"呢?

咱們這回用吸管加上撲克牌(或廢紙卡),剪一個三角形做成尖尖的箭矢(箭簇),將吸管前端剪開一些,釘上箭頭;而尾部用紙卡做一個大一點的箭尾。然後呢?找根大頭針,穿過吸管中尖偏前端的位置,將吸管箭固定在附橡皮擦頭的鉛筆上。


這也是一隻箭,但是隻射不出去的箭。(這造形是否似曾相似?)

拿著這隻射出不去的箭,開始奔跑~懶得跑也可以躲在電風扇前,看看風吹過這隻箭時,箭頭是否永遠迎著風?

它是風向計。我做的是簡易版,如果要做漂亮一點,可以畫上帶有鮮艷色彩的圖案,或設計不同造型(例如公雞的雞首雞尾),就可以成為具有創意的小小動手做。


利用相同結構,紙板做的箭頭換成稍粗的硬質吸管,剪出葉片,變身吸管風車。


像風車旋轉著,也像風向計會迎著風,是個會”追風”的風車!

風向計為什麼會正對風向?這是因為尾部的力矩較大。尾部具有較長的力臂(大頭針為支點),也有較大的受風面積(受的風力也大),因此如果箭身打偏的情況下,箭尾力矩>箭頭力矩,合力矩箭身就會往箭尾方向旋轉修正。

直到風與箭身平行,合力矩為零。

因此,我們也可以將『風向計為什麼會迎著風?』與『有羽箭會何會追風前進?』做為類比。風洞適合大朋友用來討論氣流的作用(流體力學),而風向計的製作適合小朋友,可簡單利用槓桿原理來進行原理說明。

注意,箭飛行的科學並非只有如此,只是透過風向計製作這個活動,一方面讓小朋友看到箭矢會迎著著風,另一方面也能學習運用槓桿原理去描述或解釋所觀察到的現象!

 

弓與箭(1) 箭羽與鳥羽
弓與箭(2) 箭為何有羽?簡易風洞實驗篇
弓與箭(3) 箭為何會追風?箭與風向計
弓與箭(4) 離弦之箭如何飛行?
弓與箭(5) 氣球箭的飛行實驗
弓與箭(6) 番外篇 小朋友玩氣球火箭
弓與箭(7) 紙火箭(紙吹箭)
弓與箭(8) 番外篇~親子來玩紙吹箭
弓與箭(9) 吹箭與吸管吹箭DIY
弓與箭(10) 箭簇與重心
弓與箭(11) 吸管箭與發射器
弓與箭(12) 弓的科學
弓與箭(13) 竹筷弓DIY
弓與箭(14) 原住民族的弓箭與狩獵文化

 

 

 

分類:科學動手做 2011/04/06 22:50

END

你可能感興趣的文章

從無重力到色彩~OK Go搖滾樂團創意物理MV 學生分享這個搖滾樂團OK Go,有許多MV裡頭都有物理,超酷的

[槓桿原理影片]不用開瓶器開瓶(玻璃瓶的瓶蓋) 網路上看到的一些影片,與開玻璃瓶的瓶蓋有關,適合作為槓桿原理、簡單機械教學上的補充。親自實作~更好。

[利用IPAD學科學] 槓桿原理與能量轉換 這節課,讓學生好好觀賞與操作能量轉換與槓桿。

簡單機械動手做~投石機大賽(上)製作篇 從投石器體驗槓桿與能樣轉換,從動念、製作到比賽,在考前很緊的時間裡,還是堅持留時間讓國三學生完成投石機大賽。這篇記錄第一二堂製作過程。

當牧草捲想滾的時候再推! 『翻滾吧!牧草捲~』牧草捲這個龐然大物還真的不好推,又大又重!怎麼推~才能讓牧草捲輕鬆前進?

[能量轉換] 幾段能量轉換影片(介紹動能位能) 由影片的梗,可以切入位能(重力位能)與動能,然後呢,誰提供能量讓石頭上山?老師再引入做功的概念。

隨機好文

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?

養樂多大聲公與多多笛選美大賽 便宜不起眼的多多罐,有辦法變身成聲音教具?這個不難。還有方法能提高它的價值喔!

眼花撩亂~萬花筒實驗 『想想~三面鏡子其中之一夾角為45°的萬花筒,得到的圖案會是什麼形呢? 』

和眼睛玩遊戲~閒話『後像』 前幾天新聞出現部份餐廳趁勢推出熊貓餐。『咦~顏色怎麼怪怪的?』我看到黑臉白眼圈的熊貓

[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。