競賽項目(三) 氣火箭
資料來源:遠哲科學基金會壹、前言
氣火箭與水火箭在網路上可以找到很多資料,但火箭本體都用寶特瓶(500mL 以上,未 有使用 100mL 的瓶子)。本活動因必須在室內比賽,禁止使用水,故選擇了不需用水的氣火箭,
並刻意使用 100mL 的多多瓶(俗稱的養樂多瓶),口徑大且嘴唇薄。其理在於一則沒有市售現 成的發射裝置,二則如此可以期望參賽者發揮創意。
貳、實驗原理
氣火箭可以飛行的原理就像沖了氣的氣球,被放開後,排出大量的空氣造成一股反作用 力,使得氣球往前飛行。這就是汽球能夠飛行的動力!
藉由打氣增加多多瓶內的空氣量,使得壓力增加,當壓力超過瓶口所能承受的壓力時,
養樂多瓶就會彈出,就像火箭一樣。
參、競賽活動
(一)活動一:射準 1、場地
(俯視圖) (九宮格正視圖)
2、使用器材
大會提供
項目 規格 數量 備註
打孔橡皮塞 9 號(已鑽洞) 半徑 29mm,高 24mm 2
僅能使用左側器 材,但使用與否 可自行斟酌。
玩具打氣筒 長 16cm 2 個
塑膠軟管 直徑 5mm,長度 30cm 2 塑膠硬管 可塞進軟管,長度 5cm 2
竹筷 2 雙
養樂多瓶 100 毫升 2 瓶
學生攜帶
項目 規格
剪刀 美工刀
直尺 不限長度
雙面膠帶、單面膠帶 不限
筆(做記號) 不限
紙張、塑膠板等 氣火箭零件,僅得剪裁、做記號以及
摺疊,惟不得事先黏貼、固定。
黏著劑 不限
3、製作方式
製作方式有許多資料可以參考,在此僅提供依大會提供之零件組裝氣火箭之方式,如下:
(1)利用大會提供的氣火箭零件,組成氣火箭的發射裝置。
(2)橡皮塞有兩個小孔,用硬塑膠管貫穿其中的一個小孔。(塑膠管、竹筷可穿過即可,洞 的大小可以自行調整)
4、競賽方式(包含時間規範) 【操作方法】
(1) 學生於限定的20分鐘內,每人使用大會所提供的氣火箭零件與養樂多瓶製作二組氣 火箭,等候比賽。時間結束後不得繼續製作,直接參與比賽。
(2) 比賽時必須隊員四人合作,一人打氣、一人持多多瓶口下的發射臺(竹筷子)定向、
一人準備撿回氣火箭,分工合作,但是每個人都要操作過打氣筒一次。(若著地時,
多多瓶損壞,可以使用另一個火箭,不可使用工具現場修補)。
(3) 學生四人都要輪流分工,氣火箭二組(包含發射器與火箭)也都要使用到。
(4) 發射時,氣火箭的最前端和人皆不得超過發射線(也不可以採線),且火箭最前端要 對準鉛直的雷射線。(為求公平起見,大會將於地上設立鉛直雷射,發射前須先使 火箭最前端對準雷射)
(5) 每一隊的發射次數共5次,但操作發射以及收拾養樂多瓶的時間,總共180秒。超過 20秒數內,活動一分數以1/2計算。超過20秒,活動一以0分計算。
(6) 在限時內發射的氣火箭均視為有效發射。
(7) 靶位離發射線 3 公尺,立在地上的九宮格,詳情請見評分標準。
(8) 如何得點,請見評分標準。
5、注意事項
(1)活動一的養樂多瓶、打氣筒、竹筷、硬軟塑膠管、橡皮塞一律採用大會提供。
(2)大會提供的器材可以選擇使用,也可以不用。
(3)開始製作後,5 分鐘內可以更換器材,逾時不可要求更換。
(4)在比賽前氣火箭不可以發射。
(5)所有器材皆可在製作的 20 分鐘內進行加工或剪裁。
6、評分標準
(1)進入靶子方格的發射得該格的點數(如下圖)。靶子由巧拼組成3*3塊,每格邊長 約27公分,結果取決於養樂多瓶的射入的第一點,。(若先彈到地板則以0點計 算。卡在兩個格子中間,以低點計分。其他情況的發射均為0點。)
(二)活動二:射遠 1、場地:
2、使用器材:
大會提供
項目 規格 數量
沿用活動一之器材
另發給養樂多瓶 100 毫升 1
學生攜帶
項目 規格
剪裁工具 不限
黏著劑 不限
發射台(手持) 竹筷或自由準備
塞子(可以事先鑽洞) 橡皮塞或其他材質
筆(做記號) 不限
紙張、塑膠板等 氣火箭零件,僅得剪裁、做記號以及 摺疊,惟不得事先黏貼。
發射工具 不可以使用電力或火力設備
3、競賽方式 【操作方式】
(1) 學生於活動一20分鐘內製作氣火箭,器材不限請盡量發揮創意,但是應有發射臺:
竹筷(亦可用其他材料替代)並且手持,不得使用坊間成品或其他加工品,惟橡皮塞 可用矽膠塞或其他材質的瓶塞,打氣筒亦可改用其他成品(如球類用手推或腳踏打 氣筒、車胎用手推或腳踏打氣筒,但不得使用電動),每隊需要做出一組氣火箭(得 使用活動一之氣火箭,即不須再製作活動二之氣火箭)。
(2) 比賽操作前,氣火箭整套必須接受檢查,不符合規定者取消參賽資格。
(3) 比賽時與活動一相同,必須隊員四人合作,一人打氣、一人持養樂多瓶口下的發射 臺,一人準備撿回氣火箭,分工合作。在比賽過程中,損壞的氣火箭不可現場修補。
(4) 發射時,氣火箭的最前端和人不得超過發射線(亦不可踩線),且火箭前端要對準雷 射線,若學生發射需低於雷射筆,則以發射線為判定基準。(為求公平起見,大會 將於地上設立鉛直雷射,發射前須先使火箭最前端對準雷射)
(5) 每一隊的發射次數共2次,可使用不同之氣火箭,但操作發射及場地復原時間,總 共90秒。
(6) 在限時內發射的氣火箭均視為有效發射。
(7) 超出該範圍者為無效發射,不計分。
(8) 射程以養樂多瓶第一次著地點為準,計績以0.5公尺為間隔,射程小於4公尺者不計 績。
(9) 如何得點,請見評分標準。
4、注意事項
(1)得使用活動一提供之所有器材。
5、評分標準
(1) 射程在得點範圍內的發射均為有效發射,超過界外線則以 0 分計算。
(2) 統一由養樂多瓶第一個著地點判斷位置(無論著地的機體的位置)。發射線為 1.5 公尺,距離發射線 4 公尺內 0 分,之後每 0.5 公尺 4 分,最多 32 分,未滿 0.5 公尺則以 0.5 分計算。超過 32 分者以 32 分計算。(例如:落在 5.1M 處,則判 定為 12 分)
(3) 壓線則以低分者計算。
(4) 分數 y 為終點格子的分數*1.5。
(5) 發射兩次,取高分者。
(6) 右圖是得分標準,在界外一律 0 分計算。
肆、器材總表 一、活動一:
大會提供
項目 規格 數量 備註
打孔橡皮塞 9 號(已鑽洞) 半徑 29mm,高 24mm 2
僅能使用左側器材,但使 用與否可自行斟酌。
玩具打氣筒 長 16cm 2 個
塑膠軟管 直徑 5mm,長度 30cm 2 塑膠硬管 可塞進軟管,長度 5cm 2
竹筷 2 雙
養樂多瓶 100 毫升 2 瓶
學生攜帶
項目 規格
剪刀、美工刀等裁剪工具
直尺 不限長度
雙面膠帶、單面膠帶 不限
筆(做記號) 不限
紙張、塑膠板等 氣火箭零件,僅得剪裁、做記號以及摺疊,惟不得事先 黏貼、固定。
黏著劑 不限
二、活動二:
大會提供
項目 規格 數量
活動一之器材 沿用活動一之材料
另發給養樂多瓶 100 毫升 1
學生攜帶
項目 規格
剪裁工具 不限
黏著劑 不限
發射台(手持) 竹筷或自由準備
塞子(得事先加工鑽洞) 橡皮塞或其他材質
筆(做記號) 不限
紙張、塑膠板等 氣火箭零件,僅得剪裁、做記號以及摺疊,
惟不得事先黏貼、固定。
發射工具 不可以使用電力或火力設備
伍、總評分
一、 合計活動一和活動二之成績,即 x+y。
二、 由成績高到低,排序一到最後一名,所得積分即為反過來的組數。EX: 有 40 組,第 一名則得 40 分,最後一名為 1 分。