2016年8月18日 星期四

三軸穩定器

之前在說到力矩的時候
還是會習慣提到質心(重心)的概念
畢竟在真實世界質量就是會分布在某一個範圍內
那質量的點要畫在哪裡?
質心的概念就必須說明清楚
找球棒質心是一個有趣的方法
但為什麼這樣可以找到質心
才是上課最有趣可以討論的地方
另外一個就是走鋼索的例子
只要質心在支點上方
一旦質心偏離支點中央產生力矩
就會發生旋轉
一旋轉,同方向力矩又會更大
就會兵敗如山倒了

這些東西很容易說明
但卻容易流於平舖直述的單向傳遞
如果就先從實作開始
就會有趣多了
給你兩個滑輪
先做出一台「腳踏車」
這中間就會出現兩三種作法
選出一種最好的
大家就可以仿作
接下來將你的腳踏車放在繩子上不會掉下來
做出一台高空腳踏車
這才是挑戰的開始




嘗試了許多錯誤
開始有人在底下加重物
成功了!!


但你如何解釋呢?
這種情況有沒有很眼熟?
沒錯
就是平衡鳥
仔細觀察
你會發現翅膀其實是在鳥嘴的下緣
試試看自己作一隻吧!






在這裡就把實作放在後面的應用
因為這樣的實作
學生的心態會是遊戲多過學習
那就輕鬆一下又何妨?

這和高空腳踏車兩者的概念如何連接?
平時我們大部分的情況都是重心在支點的上方
所以你是否能解釋為什麼我們只要一傾斜就容易跌倒?
這些現象主要是哪一個物理量在影響的?
將這些實作和概念串接起來
就會是一個很好將實作融入教學的好方法


學生會想玩更大的
那就來挑戰100公尺的高空腳踏車吧!!
很辛苦
但辛苦是值得的












奇怪!!這和標題的三軸穩定器有啥關係??

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