107
參考文獻
1. 葛林‧費雪班(Glenn Fishbine)/劉世平 譯(2003),奈米商機,台灣培生教育出版 (股)公司 2. 羅於陵博士、鄭凱安博士編譯(2003),全 球奈米技術專利趨勢分析:國家、機構與 技術領域(p.1、11、13、58),國科會 科資中心 3 . 奈 米 創 新 網 h t t p : / / n a n o . s t p i . o r g . t w / 4. 小 熊 在 線 新 聞 中 心 http://www.it007.com/news.html 5.張自恭,Buckminsterfullerene,國家高速網 路與計算中心 2003/07/1鄒族陀螺與多多陀螺
吳素妏
中壢高中 本篇將為各位介紹創意科學館系列—台 灣原住民館中的一項製作區科學玩具。首先 請各位小小科學家們請觀察上圖中,在竹編 盆內的陀螺,您有沒有發現它有一個曼妙的 腰身,很是漂亮。打這種陀螺的工具也很特生活與物理
圖 6 圖 7108 別哦,是用一根約手臂長的棍子,一端綁上 繩子,再將繩子的一端纏繞在陀螺的腰身 上,利用雙手並用將陀螺打出,而且可以很 準確的打在 4 公尺遠的竹編盆內哦,超有趣 的。 根據台灣少數民族鄒族陀螺的特色,我們 用多多罐來模擬它的型態,並動手探索陀螺 的科學原理。各位小小科學家們,請趕快準 備以下材料,讓我們一起動動手、動動腦, 來一趟美妙而神奇的陀螺探索之旅吧! 1. 材料:多多罐 1 個、剪刀 1 把、保特瓶蓋 1 個、膠帶 1 卷、竹筷 1 支、棉線 1 條、 冰棒棍 1 支、橡皮筋數條。(如圖 1) 2. 製作流程:圖 2~3 1) 在保特瓶蓋和多多罐上打洞。洞須打在正 中心的位置上(如圖 2)。 2) 將瓶蓋蓋在多多罐上,將竹筷插入多多 罐。階段性任務完成(如圖 3) 。 3. 玩法: I 關卡一:比一比誰轉得久(如圖 4) II 關卡二:比比看誰打得準 (i)玩法一:加繩子(如圖 5) 將棉繩的一端以打結的方式作出一 個環,把環勾在中指上;棉繩的另一 端纏繞在多多罐上,手拿多多陀螺如 右圖丟出。看誰打得準(可指定落地 點)。 圖 1 圖 2 圖 3 圖 4:用兩手掌心搓竹筷,看誰轉得 比較久,誰就贏囉! 在 瓶 身 上 加 10 條、20 條、30 條 橡皮筋。依前述方 式讓陀螺轉起,加 多 少 條 橡 皮 筋 的 陀螺轉得比較久? 比 完 後 請 將 竹 筷 折掉一段(折斷後 須以剪刀修邊,避 免刺到手。)進入 更 刺 激 的 下 一 關 囉!
109 (ii)玩法二:繩子加長棍 將棉繩的一端固定在長棍子上,另一 端的作法如上。加以練習後,其效果 非常的好哦。 III 關卡三:戰鬥陀螺 (i)在冰棒棍的一端纏上膠帶後,在膠帶 旁鑽一個洞,將棉繩的一端穿過洞 口,棉繩的另一端繞在竹筷上(如圖 6)。 (ii)以手拉環,先慢慢拉後快快拉,即 可讓陀螺轉得又快又穩哦(如圖 7)。 二至三人在同一個盤子內玩,比賽誰 的陀螺戰鬥力最強,撞了別人後還可 以轉得最久。 4. 科學原理探討 I 製作一個好的陀螺要把握三要素:「平 衡、穩固、重心低」,因此在製作時將 洞打在多多罐及瓶蓋的中心點上,目的 是讓多多陀螺容易平衡。洞須比竹筷小 是為了讓竹筷插入時較穩固。 II 加 10 條、20 條…等不同數目的橡皮筋 是為了探討轉動慣量對物體轉動狀態 的影響。轉動慣量愈大的物體,不容易 被啟動,轉動時也不容易被停止,所以 我們就以轉動慣量來描述物體轉動的 慣性。再舉個類似的例子,質量大的物 體,不容易被推動,移動時也不容易被 停止。各位小小科學家們可邊玩邊觀 察,陀螺還有那些特性呢?還有加橡皮 筋時,加在多多罐的上方、腰部、下方 是否也會有影響呢? III 想讓陀螺轉得久,除了把握三要素和 使陀螺轉動慣量大以外,還須使陀螺轉 的快,所以玩法中要讓陀螺轉起來,用 繩子就比單用手搓來的好,用棍子加繩 子將陀螺丟出又比單用繩子好,因為愈 高明的玩法愈可使丟出去的陀螺轉速 較快。而最後一個關卡---戰鬥陀螺的打 法雖不是最佳化的作法,但卻是最容易 成功的打法哦。 圖 5 圖 6 圖 7
110 各位小小科學家們,玩過多多陀螺後您 是否有很多美好的體會呢?動動腦、動動 手,日常生活中還有那些東西可以拿來作陀 螺呢?您還看過那些特別的陀螺呢? 別忘了把這些對科學的感動和創意發 明跟家人和同學們分享哦!