浮力大挑戰

原始設計者：彰師大

應用阿基米德浮力原理，並藉由簡單工程結構概念，不斷嘗試錯誤與改良，探究如何產生最大浮力。

實驗材料：

現象說明

阿基米德發現了浮力的原理(物體在液體中所排開液體重就等於該物體所受浮力)，一個簡單的概念已廣為人知，也廣泛的被應用在日常生活中。船隻、潛水艇、空飄氣球、游泳都要應用到它。利用液體密度與浮力的關係，人類也設計出很多測量儀器。考慮液體的壓力，造船工藝也不斷獲得精進與改良。

應用浮力原理結合工程結構與數學運算，並經由嘗試錯誤，創造最大浮力。

2.1 如何讓船體維持最大排水量?

2.2如何強化船體以抗衡水壓對船體的破壞?

2.3擺放鐵片有何技巧? 如何避免不佳擺法使船體提早沉沒?

2.4固定紙張大小，如何讓它形成一個最大排水量的浮體?

3.1 指定船體的製造與比賽
- 取規格統一的A4紙一張，在教師的指導下製作統一的船體(不可改變船體形狀)。
- 40公分保鮮膜一片、統一規格吸管8支、膠帶1捲(必要時可限定用量)、剪刀1支。利用上述器具自由去保護或加強船體，也可試圖去增加浮力(保鮮膜、吸管可自由切割)。
- 將製作完成的船體浮於水面，由參賽者自己動手，逐枚添加鐵片，至船沉沒為止，計算鐵片數作為勝負依據。(當船有沉沒跡象時，添加硬幣的動作必須暫停，等確定不會沉沒時，才可繼續添加。限定時間內，每人可重複數次比賽，以最佳一次為正式成績，每一次比賽皆提供新的A4紙、吸管、保鮮膜。膠帶整場比賽則限用一捲。)

4.1 實驗中，除了限定器材用量及規格，說明競賽規則外，儘量不提供固定答案，以便讓學生從嘗試錯誤到自行解決問題。期望能由學生的自行探究，認識探索實驗的精神並親身操作體會將科學原理與動手做結合的過程。
4.2 本實驗具有下列優點