2020年11月3日 星期二

槓桿教具

以前書商有送
但不知道被我丟到哪裡去了...
自己做一支可能還比去我那茫茫垃圾堆的工作室翻還快

麻將牌尺是個好東西~~
強度夠、又好加工

先找出中心點(支點),分別間隔3公分做上掛勾的記號
支點要在上方一些,掛勾偏下方
這樣才會比較穩定


打孔


兩側再加上小螺絲方便調整重心



重點來了~~
利用強磁掛勾當作支點的支撐
就可以很方便固定在黑板上



測試看看,沒問題的啦!!


最後寫上數字方便標示力臂長度就搞定了


不用半小時
果然比找東西快了
下週上工~~

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

2020年10月30日 星期五

校正電子拉力秤

賽E趴上的好朋友維明老師建議是否要考量原本湯匙的力矩
果然是高手,一眼就看出我們這種豬腦袋看不到的問題
確實有可能因為力矩不同造成測量數字的誤差
先用三台電子秤確認物體的重量落在109.2gw



再用冰棒棍固定在原先突出的鐵棒上


重物掛在冰棒棍不同的位置
很明顯的,離鐵棒(磅秤)越近,讀數越大




因此校正確實是必要的
找到109.2gw的位置,這就是真正要重物的地方
實測發現磅秤本身還是會有一些誤差
因此掛的位置有一些些的範圍可以微調(就在兩條線中間)

可是那為甚麼我第一次測試
直接將重物放在鐵棒上的數字會和電子秤一樣呢?
原來我的食物秤當時並沒有水平
食物秤本身也必須要維持水平才會準確
因此背面在貼上大冰棒棍,這樣就比較容易確認磅秤是維持在水平面的



校準之後才能進行最終的測量
感謝維明老師的指導

2020年10月28日 星期三

免改裝電子拉力秤0.1g

之前因為設計溢水杯測量浮力
但彈簧秤的誤差(最小單位10gw)實在太大
因此利用電子秤改良為拉力秤,精密度馬上躍升到0.01gw
但需要一些改裝

發現一個有趣的食物秤,精密度0.1gw

基本上根本不用改裝就可以當作拉力秤了
拔下前方的勺子
黏上一小塊萬用黏土,就可以方便掛上任何東西量重量



雖然犧牲一點精密度
但0.1gw也夠用了~~

結論:
我的腦袋真的怪怪的

2020年10月22日 星期四

功夫焊接

 「老公~~斷了...」
一回家老婆就把眼鏡推了過來
這個鼻墊竟然也可以連根斷掉


練了十幾年的功夫就為了這一刻而已
「馬上處理!!」

我沒有精密點焊機
只能用特殊的不鏽鋼焊錫來緊急處理
先將金屬部分刮出一些粗糙表面才容易上錫
電烙鐵溫度要比平時調高50度左右(約350度)
沾一點松香,瞬間就要將錫點上去,不然旁邊的塑膠會融


「修好了~~」馬上雙手奉上
每天窩在實驗室總算有些貢獻了

養兵千日用在一時啊

2020年10月19日 星期一

再改壓縮機

最近實驗還要再添一台抽氣機
就想到前些日子教會的朋友給了我一台二十多年前的日本原裝國際牌除濕機
還是貼National的~~


拆解的過程與相關的原理基本上大同小異
可以參考這幾篇,就不再重複了

每次拆日本的家電其實都很感慨...
如果不是知道已經是二十多年的機器
裡面的用料和做工真的讓許多台灣現在的產品汗顏(當然人家的價錢也差很多)
看看主機板,札實的用料,整齊乾淨
焊點牢靠,沒有任何元件有燒焦的痕跡




風扇雖然也是交流感應式馬達
但扇葉的設計就考量到不要直接和潮濕的空氣接觸
而且超.級.安.靜.
這個之後再拿來改裝,不能浪費

看看國產的風扇就比較出來了


最後是壓縮機,人家二十多年前就已經是渦捲式

我們現在還有很多用往復式...
這就是要改成抽氣機的主角
電容和保險開關都沒問題

在火線端串接一條2A的保險絲
開關用附指示燈的,才對得起這台原裝


最後在機殼上接上地線
焊上地線之前要先將外殼的絕緣漆刮掉,不然只是做心酸的


量看看地線端和銅管若是短路就對了

超級有力!!
不但安靜而且輕輕鬆鬆就抽到6cmHg以下
好東西啊~~