拋石器

出自 全民科學平台
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目的

經由動手製作拋石器並改良其功能的過程中,來體會力學及運動學之原理與應用。

活動一:拋遠比賽

  1. 乒乓球著地點須距離發射點3公尺以上,且在30度夾角範圍內,方為有效球,超出範圍者不計分。
  2. 每組有 5 次發射機會, 取其中較遠之3次距離相加為總距離。依總距離之遠近排序後,以六等第計分法計分。若總距離相同者,參酌單次距離最遠者排序在先。

活動二:拋準比賽

  1. 在地面設置七個同心圓作為目標靶,其直徑分別為 50、 100、 150、200、 250、 300 及 350 公分,靶心距離發射線5公尺。
  2. 依乒乓球掉落靶區之位置計分,以第一次著地點為準,離靶心越近,得點越高,配分如圖 2-3 所示。
  3. 每組有 5 次發射機會,將五次得點相加,依積點的高低排序後,以六等第計分法計分(如表一)。若加總後得分相同者,以命中最高點靶位之球數多者排序在先。若仍相同時,則按此方式往下類推。

原理

包含「 力學能轉換」:被拉長的橡皮筋儲存有「 彈性位(勢)能」,釋放時橡皮筋對竹筷作功,轉換成「 動能」 拋出小球。
槓桿原理:拋射桿繞著支點旋轉,彈力則提供作用力,當力臂愈大時,所產生的力矩就愈大。
拋體運動:物體被拋出瞬間的初速度與方向便已決定了運動軌跡。
初速度愈快,再配合適當的角度,可以讓物體拋得遠。
其他尚可考慮作用力與反作用力定律,及其他力學及運動學原理,以達到最好的效果。