陀螺多多

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1.實驗目的

以多多罐為原料製作兩個陀螺,比賽拋準與轉久。

2.原理

1. 陀螺的基本製作要領為平衡、 穩固與低重心。

2. 陀螺轉動時會耗損動能。陀螺邊緣愈光滑、轉軸底面積愈小,可使摩擦力矩愈小,即可持續 轉動更久。

3. 陀螺質量愈大、質量分佈離軸愈遠,可使陀螺的轉動慣量愈大(轉動慣量I=ΣmR2,其中m 為質量,R為半徑),雖然使陀螺不易開始轉動,但啟動後也不易停止。

4. 對陀螺作功愈多,陀螺可轉得愈快。由於轉動作功 W=τ•θ(其中τ為力矩大小,θ為轉 動圈數);因此打陀螺時,須增加力矩與施力期間的轉動圈數,陀螺才轉得久。


3.活動一:陀螺轉久

(一) 場地需求

正方形平坦地面,邊長 2m,為操作區。

(二) 使用材料

1. 大會發給:每組寶特瓶蓋 4 個、免洗筷 4 支、透明膠帶 1 捲、橡皮圈 1 包(每個陀螺最多使用 100 條,若有需要可向工作人員要求補發)。

2. 自備材料:每組多多罐 4 個、粘土不限(僅可塞入多多罐內)。

(三) 競賽製作

1. 每人使用一個多多罐與一個寶特瓶蓋作為陀螺主體,並用一支免洗筷貫穿陀螺主體作為轉 軸。

2. 多多罐內可以填充粘土及橡皮圈,不得填充其他物質。

3. 多多罐外可以綁橡皮圈或膠帶(限用大會發給之材料)。

(四) 競賽說明

1. 賽前,參賽者須依評審人員指揮,在操作區外作預備姿勢。參賽者僅可徒手(可用單手或雙 手)使陀螺轉動。

2. 每隊操作時間 1.5 分鐘。計時開始後,同隊四人同時用手使陀螺轉動。且評審人員喊「一、 二、三、發射」後,一秒內陀螺未離手者視同棄權。

3. 陀螺離手後,參賽者不得進入操作區,且不可用任何方法影響陀螺轉動。


(五) 競賽/製作時間

1.製作時間(含活動一與活動二)共 10 分鐘。

2.活動一競賽時間 20 分鐘。每梯次九隊,每隊僅有一次操作機會。

3.移動與預備時間為 5 分鐘。

4.總計 55 分鐘。

(六) 評分標準

1. 同隊四人各操作一個陀螺。計時開始後,陀螺每轉動一秒計得一點。

2.陀螺轉動時,可用陀螺上任一點為轉軸。若發生下列情事,即停止該陀螺之計分。

(1) 陀螺離開計分區。

(2) 陀螺停止轉動。

(3) 陀螺觸及人與物(空氣、地面、同隊陀螺除外)。


3.若 1.5 分鐘時限到,而陀螺仍在操作區內轉動,亦停止計點;該陀螺計得分 90 點。將同一隊 之個人得點加總,作為團體成績。

4.將各隊團體成績排序,依六等第計分法排定各隊得分。


4.活動二:陀螺擲準

(一) 場地需求

正方形平坦地面,邊長 2m,由中心點向外每隔 10cm 畫一正方形得點區,區內標示 10、9、8…..3、

2、1 之數字為得點。距中心點 4m 處為拋擲線,參賽者須在線外拋擲陀螺。※『將在軟膠墊上比賽』


(二) 使用材料

1. 大會發給:每組寶特瓶蓋 4 個、免洗筷 4 支、透明膠帶 1 捲、橡皮圈 1 包(每個陀螺最多使 用 100 條,若有需要可向工作人員要求補發)

2. 自備材料:每組多多罐 4 個、粘土不限(僅可塞入多多罐內)、投射繩與投射棍不限。

(三) 競賽製作

1. 使用一個多多罐與一個寶特瓶蓋作為陀螺主體,並用一支免洗筷貫穿陀螺主體作為轉軸。

2. 陀螺內可以填充粘土及橡皮圈,陀螺外僅可綁橡皮圈及透明膠帶,不可附加其他物質。

3. 僅可使用繩與棍作為投射器。

(四) 競賽說明

1.參賽者站在拋擲線後,將陀螺拋向得點區,若陀螺能在得點區內著地,且在某格內保持轉動 三秒以上,即可以該格數字為得點。

2.若陀螺在數個格內都能保持轉動三秒以上,則以高分計。

3.陀螺轉動時,可用陀螺上任一點為轉軸。若發生下列情事,即停止該陀螺之計分。

(1) 陀螺停止轉動。

(2) 陀螺觸及人與物(空氣、地面、同隊陀螺除外)。

(五) 競賽/製作時間

1.製作時間(含活動一與活動二)共 10 分鐘。

2.活動二競賽時間 20 分鐘。每梯次九隊,每隊操作時限 1.5 分鐘。

3.移動與預備時間為 5 分鐘。

4.總計 55 分鐘。

(六) 評分標準

1.若陀螺未在任一格內保持轉動三秒以上,計零點乙次。

2.同一隊四人可同時拋擲。在時限內,每人有 1-2 次拋射機會,取較優一次作為個人成績。

3.將同一隊之個人成績加總,作為團體成績。

4.將各隊團體成績排序,依六等第計分法排定各隊得分。

5.競賽後須將陀螺交給評審人員,於全日活動結束後可領回。


5.活動三:創意競賽

(一) 利用多多罐製作陀螺,形式、功能、玩法及配件不限,但須注意安全。

(二) 評分方法:功能 25%、造型 25%、創意 25%、說明書 25%。

1. 說明書字數 500~1000 字。

2. 說明書須說明設計原理、功能及特點,於報到時一併繳交,須附圖或照片。


6.材料總表

(一) 大會提供


(二) 自備器材

7.時間總計

(一)本項競賽時間:共計 55 分鐘

(二)製作時間(含說明及領取材料): 10 分鐘

(三)評審時間:18 隊共 45 分鐘

8.探究問題

1.用汽水的瓶子還是養樂多的瓶子可以製作出比較成功的陀螺

2.