陀螺多多

出自 全民科學平台
於 2018年10月30日 (二) 07:56 由 張鈞祺 (對話 | 貢獻) 所做的修訂 ((四) 競賽說明)
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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。