2022年6月2日 星期四

兩種自製潛水艇模型

潛水艇經常會在浮力的應用拿出來講
與其用畫的,其實實際觀察到會更有感
1.氣球型
在密封罐裡前後先打個孔,方便水可以直接滲入
再加入一些墊圈配重
最後再將氣球從瓶蓋(已先穿入水管)塞入
就可以利用氣球的體積來調整密封罐內的體積(入水量)
其實這個做法更像是魚鰾的概念








影片


2.單向閥型
只需在末端和瓶蓋處各打一個孔
瓶蓋處的單向閥向內(瓶身),末端的單向閥向外
其實兩個單向閥方向相同的
這樣就可以控制是要灌水進去或是灌空氣進去






影片



兩種做法各有優缺點
就看老師要將教學和設計重點放在哪裡
不過更麻煩的是,到底潛水艇在上浮的過程中,浮力如何改變?
(非用動力的情況,且尚未浮出水面時)
這件事牽涉到潛水艇的重量到底如何定義

1.因為潛水艇是完全密閉空間,因此所有進入潛水艇內部的東西(包含壓艙水)都算在潛水艇的重量
因此浮力不變(排開的水體積就是潛水艇的外部體積),上浮的過程中因為排出內部的水,潛水艇重量變小,當潛水艇重量小於浮力時就開始上升
2.潛水艇的重量不包含壓艙水,只算鐵殼和人員重
因此排出壓艙水之後,排開水的體積變大,浮力也變大
當浮力大於潛水艇重量(潛水艇重量不變)時就開始上升


兩個解釋都是合理的
但到底那種說法比較合適呢?

2022年6月1日 星期三

煙霧泡泡機

在玩具醫生屏東培訓班看到一支有趣的泡泡機
小朋友說不能用了
查了老半天沒發現什麼明顯的問題
但電池的配置很特別
感覺上有三個電池倉
下方有一組4.5V,上方有一組6V,中間有一個像是9V的電池倉
仔細檢查配線
4.5V過音樂IC和風扇馬達,連通打水
6V卻和9V串聯?這是甚麼鬼配置!!





先對4.5V上電,感覺一切正常
再對6V上電,沒反應
也不知道這個泡泡機有甚麼特殊功能(我通靈啊~~)
後來美菊拿來一個特殊的裝置




原來我原先以為是9V電池倉的地方是要放入這個特別的裝置
量看看電阻約有4歐
裝入,上6V,電流衝到近2A
以為短路,趕快斷電
最後沒轍,全拆檢查
完了,一切正常~~









這個奇特的裝置裡面似乎有灌入液體
之前做實驗累積的敏感度讓我覺得這個液體摸起來的感覺很熟悉...
甘油啊~~

馬上串聯起這個設計者的邏輯了
這是一個會產生煙霧的泡泡機
吹泡泡的裝置和產生煙霧的裝置是分離的
煙霧是利用6V的電源對裝置內的電熱絲加熱來霧化甘油
泡泡通過這個裝置中間的管道就把煙霧填充到泡泡裡面
真是高級玩具啊~~
也開了一個眼界




影片如下



浮力線上實驗課

浮力等於在液體中減輕的重量
這件事好理解
但浮力也等於排開的液體重
阿基米德能聯想到這件事就厲害了!!

實驗是最好說明這件事的方法
剛好遇到線上課,家裡的設備反而更好操作這個實驗(網路就不是我可以掌控的了)
利用溢流瓶改裝的食物秤(精度0.1g)就可以同時得到排開的液體和物體在液中的重量
時間關係,水和食鹽水我們各操作了三次
但因為是我示範,過程還算順利


原本是固定溢流瓶,將物體下降
但這樣很不穩定
改將溢流瓶抬高,實驗順利許多
也更好操作




結果如下
黑字是水
藍字是食鹽水
可以看到液體重量和減輕的物重很接近
食鹽水更精準(應該和表面張力有一些關係)



後續再從實驗結果來說明浮力的公式
還有沉體浮體的意義
我無法預期遠端電腦前的學生是否在放空
但我盡力了~~

整節課都有側錄
影片如下


PS
每次上線上課都感覺自己像在神明前面演布袋戲...
(取自華視新聞,https://news.cts.com.tw/unews/campus/202103/202103232035764.html )

2022年5月27日 星期五

平板燙棒變身封口機

很多人家裡都有電池式的小封口機
其實還滿方便的
但只能封LDPE的塑膠袋
如果是像這種有鋁箔的零食袋就封不住了


其實道理都一樣,只是封口機夠不夠熱(功率)的問題而已
這台平板燙之前被我當作煙霧產生器來用
溫度可調,很方便
在發熱版的地方先墊上一層隔熱布(五金行就有)
避免塑膠黏在發熱版上就麻煩了




先用150度試試看
夾住約3秒就可以將零食袋封住




影片如下


溫度更高,時間就可以短一些
但塑膠燒熔的機會也更高
好用啊~~
準備開始這兩週的養豬計畫了

再修手機充電器

無法充電就拆!!
這個充電器已經修過一次
拆開就發現兩個電容都爆開了


冷地的蕭基特二極體(SS24)也都熱到PCB板發黑
拆下檢測,正向導通電壓0.4V,負向不導通
那應該沒壞,就裝回去繼續撐



換掉兩個電容



搞定了耶~~