探究意念
探究過程 科學原理
測試器材與材料
我們發現學校每天印務繁重，每天棄置了很多 A4紙箱，這些A4紙箱除了收集給學生作專題 研習外，就沒有其他用途，因此，我們便想把 這些紙箱改造為一個玩具——多功能氣墊球 枱，讓同學可以在班房休息的時候都能隨時安 裝的體育運動。這球枱集氣墊球、乒乓球及釣 魚三樣功能，為同學提供了不同的樂趣。除此 之外，我們的設計採用了「易拆式」設計，方 便同學除了娛樂之外，隨時更可以將球枱變成 一張書桌及餐桌。
我們在製作氣墊球枱時經歷了以下的階段作優 化及改良：
材料：
A4紙箱、不同類型的風扇連電池組/火牛、接 駁電線、木板、萬字夾及過膠圖片（製作釣 魚）、即棄木筷子、橡筋、磁石（製作魚竿）
工具：
剪刀、熱熔膠槍、膠紙、大頭針（開孔用）
根據牛頓第一定律，移動中的物體會保持繼續 移動。可是，為什麼當我們推動物件移動後，
它最終會停下？這是因為摩擦力的作用令物件 停下來。
摩擦力會在物件與物件的接觸面產生，這是由 於物體表面微細的凹凸結構阻礙物體的滑動。
而氣墊球在球枱上滑動的時候，也因為摩擦力 的緣故令球不能順滑地滑動。因此，氣墊球枱 上的微細出風口設計讓氣墊球與球枱之間形成 一層薄薄的空氣層，將物體表面微細的凹凸結構 而產生的摩擦力減到最少，讓球能夠順滑移動。
在製作球枱的時候，我們由選材至製作的方向 都遇到了不少的困難，因此我們利用了自己所 學的科學原理，排除萬難，成功利用廢料製作 一個多功能的氣墊球枱。
圖3：坊間的氣墊球枱機（中間的微細空洞是出氣 口，利用球枱內的吹風機吹出風）
圖4：多功能氣墊球桌完成圖
圖5：製作多功能氣墊球桌之優化流程圖
測試過程及結果
球枱的高度問題：
發現問題：風扇離球枱太遠，不能集中吹風。
改善方法：讓風扇盡量接近球枱面。
結果：風極輕微由孔送出，但不能成功減低氣 墊球與球枱間的摩擦力。
扇葉及摩打的問題：
發現問題(1)：風扇的扇葉不集中送風。
改善方法：為確保測試達到盡量公平，我們採 用了同一轉數（約3000轉）的摩打，轉換不同 類型的扇葉，然後測試能否減低氣墊球與球枱 間的摩擦力。
氣墊球枱上的出風口數量問題：
發現問題：即使改用了濕電推動的電腦散熱 扇，但仍然未能將氣墊球與球枱間產生的摩擦 力減到最少。進行氣墊球遊戲時，仍然有機會 感覺到摩擦力讓球不能順滑推出。
改善方法：將出風口數量變多使更多空氣送 出，增加氣墊球與球枱間空氣墊的厚度
結果：為求公平起見，在採用同一轉數的摩打 下，我們發現2扇葉的風扇能送出較多的風，
但仍不能成功減低氣墊球與球枱間摩擦力。
發現問題(2)：摩打的轉數不夠，不能送出強風。
改善方法：由於我們發現2扇葉的風扇能送出 較 多 的 風 ， 所 以 我 們 選 取 了 這 塊 扇 葉 （ 2 扇 葉）作測試，但換上轉數較高的摩打。
結果：能夠成功減低氣墊球與球枱間摩擦力，
氣墊球能稍微順滑移動，但因摩打負荷太重，
不夠一分鐘便過熱及產生燒焦味，非常危險。
發現問題(3)：利用強摩打的負荷太重。
改善方法：改 為 使 用 濕 電 推 動 的 電 腦 散 熱 扇
（約30000轉）。
結果：我們發現球枱上的出風口數量越多，氣 墊球與球間產生的摩擦力能減到最少。
結果：風力超強，能夠成功減低氣墊球與球枱 間摩擦力，氣墊球能大部分時間順滑移動。
扇葉類型 紙扇 風扇仔 4扇葉 2扇葉
風力 非常弱 弱 弱 中
圖6：不同扇葉之風力比較
圖7：濕電推動的電腦散熱扇
圖8 及 9：同學正在研究氣墊球枱上孔的多少如何 影響摩擦力
摩打轉數 約3000 約10000
風力 中 強
孔與孔 之間的 分隔
2 cm 1 cm 0.5 cm <0.5 cm
氣墊球 的順滑 程度
低 低 中 高
氣墊球大小與材質問題：
研究方向：日常中有很多環保物料都能用作製 作氣墊球，我們把不同材質的氣墊球放上球枱 邊緣，計算滑行到氣墊球枱中間(29cm)所用的 時間。
結果：我們發現越輕的物料較容易被空氣承 托，但太輕的話，就會讓「氣墊球」滑行時不 太穩定；而太重的話則不能滑行，加上接觸面 越小也越能減低氣墊球與球之間碰撞而產生摩 擦力的機會。在衡量各種不同材質的厚度和滑 行時間之後，我們最後選用了較薄但滑行得最 快的芝士醬膠蓋。
圖11 及 12：乒乓球及釣魚的活動情況 圖10：同學測試氣墊球的情況
氣墊球的
直徑 材質 重量 厚度 滑行時間
（平均值）
約7 cm
鋁罐底 4g 1.3mm 不能移動 KFC
薯蓉膠蓋 1g 6mm 1.87s KFC
芝士膠蓋 2g 5mm 1.37s
卡紙 1g 不足
1mm 1.81s 淮山粉蓋 1g 8mm 移動到一半
停下
應用
加強球枱的功能：
功能一：加上一塊上下兩用的木板，一面作乒 乓球桌，一面作釣魚的魚池，並可以隨時在氣 墊球枱上拆下或組裝。
功能二：加入Micro:bit自動計分裝置，並利用 閉合電路原理，在氣墊球旁邊及入球處加入鋁 箔紙，當氣墊球進入的時候使電路連接，通電 後啓動Micro:bit，透過預設程式計分。
圖13：
Micro:bit 自動計分裝置
圖14：
Micro:bit 自動計分裝置編程
困難及總結
總括來說，時間不足是我們整個研究過程中的 最大困難，在短短的2個月中，我們使用了很 多時間去解決球枱上出風效能的問題。如果我 們有更多的時間，我們必定會就所有可變因素
（球的大小、出風口的數量、出風口用更有規 律的排列方式等等）作詳盡的研究，讓每個因 素都夠作提升，這才是科研中最重要的部分。
但是，我們一致認為這張球枱接近使用90%
（除了風扇）的廢料製作非常成功，達成了升 級再造的目的，加上成本僅僅只需100元就能 製作一個能夠在課室進行的體育活動，真是一 舉兩得。
感想
吳卓珈同學：
製作的過程，我非常開心。雖 然我遇到了一些困難，但我們用積極的態度去 面對。我要多謝老師和導師們，因為是他們帶 領著我們。我還要感謝師兄和師姐和同學們的 提點，令我們的氣墊球枱能夠製作得更完美。黃文灦同學：
「常識百搭」這個活動令我獲 益良多，我感到很開心。因為這個活動能令我 多動腦筋，也能訓練自己的邏輯思維，更能透 過這個活動來增值自己。一開始，我們要構思 如何製作那件作品，之後開始製作，再檢討成 效，最後完成製作。我希望上到中學之後，仍 可以有這樣的機會，參加同類活動，令我的知 識更上一層樓。鄭君灝同學：
這次「常識百搭」STEM 科學 探究活動，我最難忘的是我們不斷的插一些洞 子和終於研究到怎樣能成功利用風扇製作氣墊 球機。當中的過程既興奮，又緊張，因為時間 非常緊湊。周恩惠同學：
在這次「常識百搭」活動裡面，我學會了很多，亦明白到團結就是力量。因為 在實驗的過程中，我們經歷了失敗，有時亦會 出現意見不一，但我們最終還是完成了我們的 作品。我對我們的作品感到自豪，而且我在這 期間內學會的東西，讓我終身受益，謝謝老師 給我這個機會，也謝謝學校對我的信任。
圖15 至 18：我們製作的過程
小 貼 士
此次探究成果，不但可看到同學們如何動 手製作一個多功能的氣墊球枱，而且展示 了他們如何透過解決所涉及的工程問題
〈包括界定問題、研究、構想設計、製作 模型、測試模型、分析檢討、選定設計方 案等步驟〉，改良及優化自己的設計。
參考資料
立法會香港秘書處(2019)。數據透視 都市固體 廢物及廚餘回收。擷取自：
h t t p s : / / w w w . l e g c o . g o v . h k / r e s e a r c h - publications/chinese/1819issh20municipals o l i d w a publications/chinese/1819issh20municipals t e a n d f o o d w a publications/chinese/1819issh20municipals t e r e c o v e r y -20190212-c.pdf
環境保護處 (2019)。香港廢物處理及處置的統 計數字。擷取自：
h t t p s : / / w w w . e p d . g o v . h k / e p d / t c _ c h i / environmentinhk/waste/data/stat_treat.html
賽馬會升級再造中心(2019)。擷取自：
http://www.sjsrs.org/showroom/model/F0005/
templateCustomWebPage.do?customWebPag eId=1359530789769010930&webId=12145872 39439&editCurrentLanguage=1214587239456 教育局教育電視 (2016)。源頭減廢 升級再造。
擷取自：
https://w w w.hkedcity.net/etv/resource/
1133702780
劉浚禧同學：
在這次「常識百搭」活動中，令我感到非常開心，同時亦得到許多人的幫 助。雖然我不能在這裡一一向他們道謝，但是 我也會將這份感謝默默存在心中。雖然在這次 活動中遇到了很多的困難，但有了老師和師兄 師姐的幫助，令我學會了團隊合作的重要性，
活動亦令我學會了環保。經過我們的努力不 懈，我們終於接近了完成的階段，這份成功感 是不能言喻的。這次展覽令我學懂了人生道理 和製作模型的技巧，希望將來也可以用得上這 些技巧。