2020年11月2日 星期一

反作用力_竹蜻蜓

「你們小時候有玩過竹蜻蜓嗎?」我問
全班竟然幾乎都搖頭!!
這也是時代的眼淚吧,想當年我還用竹片自己削過

現在幾乎都是塑膠蜻蜓比較多了
每個學生先發一支螺旋槳觀察葉片構造
轉軸先不要發,不然就不用上課了

「觀察看看這個葉片要怎麼轉,風才會向下?」
「扇葉如果是完全平的,會有風嗎?」
看似簡單的題目,卻好像問倒學生了~~

「...風的產生我們可以看成是空氣的移動,物體如果移動需要有甚麼條件?」我嘗試提示他們可以思考的方向
「要有受力啊(合力不為零)~」學生剛學完,馬上就能答出來
「沒錯,當我們轉動螺旋槳就會撥動空氣,...但如果螺旋槳是平的,空氣受力的方向是怎樣?」
「只有向左(或向右的水平方向)」學生回答
「喔~~,所以如果(螺旋槳)是平的,風就不會向下了」
「所以大家觀察一下螺旋槳的扇葉都會有一個角度,旋轉的時候就會產生一個向上或向下的分力...」
「以我們的螺旋槳來說,需要順時針還是逆時針轉,竹蜻蜓才會飛起來?」
「逆時針啊~~,上面就有畫了!!」學生調皮的說
「...」無言了

再來發下轉軸之後就是玩樂時間了
一堆人一起發射竹蜻蜓就是有一種莫名的樂趣


「有人可以對接竹蜻蜓嗎?」我出了一個任務
「簡單啊,轉的時候(同時)往前推就好」學生很快的回答,也將竹蜻蜓用這樣的方法發射出去
結果...竹蜻蜓只往前了一小段又垂直上升了
「怎麼會這樣~~」他很驚訝自己會錯
「老師,你看我這樣就可以了」,另一個學生將竹蜻蜓往前一個角度,不需往前推的力量,竹蜻蜓就直挺挺地往前飛了

很高興學生能自己找到方法
但,你能解釋原因嗎?
老師還是要介入幫忙一下的
學生如果在玩樂中,腦袋很難同時還要思考問題

我在黑板上畫了兩個情況的力圖分析(很不會畫立體圖...)
同時也複習了一下合力、分力的概念

只花了一支竹蜻蜓就可以有一堂歡樂的理化課,值得啊~~

還有...我們班女生很可愛


反作用力車教學

反作用力真的是牛頓的神來之筆~~
感覺上像是胡謅,卻又是真實存在的力

陸上行舟的反作用力車(題目通常是帆船)和竹蜻蜓是每年都會給學生玩的東西
「...如果帆船上自己帶風扇往帆吹,船會動嗎?」
劈哩啪啦一堆亂七八糟的答案
重點是為甚麼,而不是胡亂給答案
這是經典題目,當然有些學生馬上能回答出「正確答案」
給的理由也算充分
「...我們就實際試試看結果如何!!」



結果...,車動了,這下師生都尷尬了~~
「老師~~,(車)動了啊!!」老師沒殘廢,本來就會動好嗎
「有趣了,和我們剛剛推理的好像不一樣,但結果如此我們就要接受...」我說
學生說了一些理由,最討厭聽到的就是「實驗誤差」四個字,有說等於沒說
「老師,會不會是帆太小?」有學生小聲地提到
我突然眼睛一亮,「很有可能喔!!說一下你的理由」
「因為帆如果不能全部接住風,有些風還是往後面吹,車(船)當然還是會往前跑啊~~」
好傢伙~~,我喜歡這個解釋
我們馬上找了一張厚紙折成較大的帆

果然車就如理論的情況不跑了
「真是厲害~~,老師都沒想到」我忍不住稱讚他
看到他靦腆的笑了一下
我想,他應該會記住很久很久