氣墊滑車

1.目的

本活動著重在利用氣墊滑車的特性來體驗牛頓的運動定律，以九宮格連線及距離滑行競賽，增加活動的創意和挑戰程度。活動一，以體驗運動定律為主，活動二，同時利用作用力與反作用力為動力，以控制滑行的距離與方向，及團隊合作的默契挑戰九宮格連線。活動一及活動二著重在科學概念的體驗及運用。活動三，則以創意為主要的訴求，當然，所設計的創意氣墊滑車仍須滿足基本功能條件，才能符合創意與功能兼具的最佳化設計理念。

2.原理

與本活動相關的科學概念包括慣性定律、運動定律與反作用力定律摩擦力對物體運動的影響質心位置、受力位置與運動之間的關係力的大小與方向對物體運動的影響。

3.活動一直線距離賽

★場地需求

  活動一PP塑膠墊板軌道、畫發射區及記分格 如下圖

★使用器材

參考材料需求總表

★競賽說明

（一）操作方式

1.當場共同設計兩套氣墊滑車及噴氣裝置，此套滑車稱為A滑車，此滑車同時支援活動一及活動二。每組4人再分2小組，2人合作操作完成直線滑行，並依計分格記分，滑行中間離開軌道者，依離開記分格點數的四分之ㄧ記分，限時兩分鐘，每小組可測試兩次，各以較佳成績計分。合計之後為整組總成績。

2.滑行超過計分格長度15格者則為滿分。若遇到同分再依據滿分數目及達成先後，亦即滿分次數越多，越先達成滿分者，如第一次測試就滿分者優於第二次測試才滿分，以下類推。在修正排名之後再依六等第排名。

（二）評分標準

1.若光碟片停止位置剛好壓在兩個計分格的邊上，以光碟片底盤佔多數面積的區域計點，可觀察光碟片中心孔位置為參考依據，若實在太難區分則以較高分方向記分。

2.光碟片中間偏離軌道，依離開記分格點數四分之ㄧ記分。若光碟片停止位置仍有壓在計分格的發射方向的側邊邊線上，仍以該格點數計點以該格，但將點數以該格點數扣一點計分。若偏離光碟片停止位置仍壓在兩個計分格的側邊上，以光碟片底盤佔多數面積的區域扣一點計點。可觀察光碟片中心孔位置為參考依據，若實在太難區分則以較高分方向扣一點記分。

3.兩人合作測試，建議一人控制滑車一人控制噴氣裝置，在發射區發射，噴氣裝置吸管前端不得碰處滑車車體任何部分，亦不得超過發射區前端邊緣線，違者該次不記分。

4.計時開始後不能再練習。只要滑車滑行離開發射區之外就計算測試一次。

5.可一次噴完空氣，也可依需要逐步噴氣。但噴氣吸管前端位置，須限制在發射區域範圍內，且測試中間不得再加氣，參賽者自行斟酌噴氣時機與策略。

6.若在競賽滑行過程中，滑車因故分解，如氣球鬆掉破掉或脫離開，接頭漏氣或分離，因而停止在某計分格內，此種狀況屬於設計失當，不允許重測，但可以依當下停在位置的狀況的成績計分。

7.滑車接頭或氣球在測試中鬆脫，可在下次測試前當場進行簡易修正，但不能回到製作區處理，因此，工具、材料及時間均有限，宜事先作簡易修正規劃練習，以爭取較佳表現。

8.整組測試時間為兩分鐘，含充氣、滑行、紀錄及回收，請做好時間管理。

9.作品含零件及系統部分，不得在測試中任意交換，因此請上場前先分配及準備妥當。即便同組的兩小組也不能，請做好資源管理。

4.活動二挑戰九宮格

★場地需求活動二PP塑膠墊板軌道、畫發射區及九宮格，如下圖

★競賽說明

（一）操作方式

1.當場製作兩個反作用力滑車，此滑車稱為B滑車，加上活動一的兩部A滑車及噴氣裝置。不同形式的滑車，依場地圖規定，分別在九宮格兩端發射區內發射並依停止位置計點，滑車滑行停止後位置，若不在九宮格內一律不計點。

2.全組發射競賽時間限制5分鐘，每個發射區均可發射六次，全組共有12次發射機會，5分鐘時間到未完成次數者視為放棄，不得要求延長時間加測。

3.兩端發射區各兩人，合作完成九宮格連線滑行，每次滑行停止，立即登錄落點位置，每格計分一點，然後立刻取回滑車以便進行下次測試。

4.兩端落點合計若完成3格直線連線者，除原點數外，每一連線另加10點，即每一連線共可得13點。

5.若在5分鐘時間內完成九格滿格者，除原格子點數及連線加分外，全組可另加50點滿格連線點數。加總計分之後再依六等第原則排序。

（二）評分標準

1.若光碟片停止位置剛好壓在兩個、三個甚至四格九宮格的邊上，以光碟片底盤佔多數面積的區域計點，可觀察光碟片中心孔位置為參考依據，若實在太難區分則以當場抽籤決定為原則。籤筒內依實際情形放2、3或4支位置籤，抽籤決定。

2.若光碟片停止位置部分壓在九宮格的側邊邊線上，仍以該格位置登錄。若光碟片停止位置部分壓在兩個九宮格的側邊上，以光碟片底盤佔多數面積的區域登錄。可觀察光碟片中心孔位置為參考依據，若太難區分則以較有利於參賽者方向登錄

3.依場地圖，兩種不同形式的滑車分別在九宮格兩端發射區內發射，不在九宮格內一律不計點。

4.若在競賽滑行過程中，滑車因故分解，如氣球鬆掉破掉或脫離開，接頭漏氣或分離，因而停止在某計分格內，此種狀況屬於設計失當，不允許重測，但可以依當下停在位置的狀況的成績計分。

5.滑車接頭或氣球在測試中鬆脫，可在下次測試前當場進行簡易修正，不能回到製作區處理亦即工具材料及時間均有限，宜事先作規劃練習，以爭取較佳表現。

6.整體測試時間為5分鐘，含6次充氣、滑行、紀錄及回收，活動二不需更換測試軌道。請自行控制時間。

7.每端發射區可以發射六次，同時或交替發射可自行協調，當然可以利用互撞效應，亦即利用兩端滑車在九宮格內碰撞，使停在計分格內的機會變高以爭取成績。但停住及登錄之後，兩臺滑車必須立時撤走，不得留在軌道上繼續碰撞下次測試滑車，亦即碰撞作用僅限兩部車，三部以上算違規，違規者整組活動二以零分計算。全組共有12次發射機會，但須在5分鐘限時內完成，並不得將未完成次數分配給同組另一小隊完成。

8.作品含零件及系統部分，不得在測試中任意交換，因此請上場前先分配及準備妥當。即便同組的兩小組也不能，請做好資源管理。

5.活動三創意氣墊滑車

 功能篇30%

 滑行距離      5格以內10分

 滑行距離   6-10格以內20分

 滑行距離   11-15格以內30分

 創意篇70% 

 造型創意20分

 材料及結構創意20分

 科學概念應用創意20分

 設計概念說明書10分

基本上創意氣墊滑車的材料製作方式與設計理念不限，但總尺寸的長寬以不超過30公分為原則，高度不限。建議當然，所設計的創意氣墊滑車仍須滿足基本功能條件，才能符合創意與功能兼具的最佳化設計理念。

6.氣墊滑車的製作要點

基本上，滑車分成底盤、接頭、作用力噴氣裝置、反作用力噴氣導管及氣球部分。材料、製作過程的規範及參考細節說明如下。

底盤 約12公分的制式光碟片4片，請自備。每部滑車限用一片，正反兩面均可設計為滑行面，請保持原形，勿任意剪裁或彎折，亦不得在底部設計滑輪裝置、塗油脂及其他變更設計。製作及測試前須經過評審檢視過方得參賽。因而破壞軌道表面違者全隊喪失參賽資格。若有創新點子非常歡迎表現在創意活動三上。

接頭 分為材質及規格，底盤及氣球的接合，反作用力的噴氣導管設計，及作用力噴氣裝置及作用力風帆設計裝置等

1.材質及規格限用大會配發的塑膠水管，不得使用自行攜帶的練習材料測試，材質及規格請參考材料總表，請參賽隊伍自行依事先設計數據剪裁使用，不在補發，並請警慎與珍惜使用。

2.接頭與底盤及接頭與氣球的接合＊接頭與底盤：可用泡棉式雙面膠進行簡易接合，或利用膠增強接合強度，也可自行設計更牢靠的接合組合但須當場製作。以達成多次測試的挑戰。但特殊的接合設計，須事先經過評審審核無異議之後方得參賽。＊接頭與氣球：請仔細閱讀氣球參考規格，務必使氣球能和接頭做有效與牢靠的接合，在競賽滑行過程中分解，不允許重測，並以當下停在位置的狀況的成績計分。

3.反作用力的噴氣導管依需要自行決定是否製作，導管數目不限，但須符合規範。

＊材料：可用各種塑膠管，但不得用針筒針頭。也可不用導管直接用孔噴氣。

＊孔洞：孔洞大小、孔洞數量、孔洞位置、孔洞方向...均不加限制，參賽者可依自己的設計理念及經驗法則，設計滑車中間的排氣孔及反作用力噴氣孔，若需增加孔洞的密合度，也允許用黏膠或其他密合方式。

＊再次提醒！接合位置、接頭口徑，及彼此相對位置，可能會改變滑車滑行表現，參賽者應在參賽前多加試驗與練習，以找出最佳的設計。

＊打孔方法可用鋼筷加熱後鑽孔，用打孔機打孔，或其他方法，但須當場完成。

＊導管尺寸：導管長短設計以尾端不超過光碟片邊緣為原則。