陸上行舟

出自 全民科學平台
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目的

以簡單的器材製作一輛風帆車,在順風及逆風行駛時比比誰快

原理

風吹平面時,施給平面一個正向力;如果這個平面裝在車或船上,就能藉風力使車或船移動。帆的面積、形狀、角度都會影響推力的大小,若要使車禍船逆風行駛,帆的方向必須在風向和船頭方向之間。

競賽

  1. 在70分鐘內,用規定之材料製成一或兩輛風帆車,材料不需用完。
  2. 在製作時線內製成風帆車者,可以至競賽區受測。
  3. 用地扇對風帆車吹風,使其順風或逆風前進。
  4. 順風或逆風競賽每組可使用同一輛車,且各有三次受測機會。
  5. 除風力外,不可利用其他動力來源。

活動一:一路順風

  1. 地扇固定於地面向車後吹風,使其在競賽區(長20m、寬2m)前進;在一分鐘內,比比看誰走得最遠。
  2. 計時開始前,風帆車至於地扇前方三公尺處,用手輕輕抓住,開始計時後即放手。計時期間除調整方向外,參賽人員均不得進入賽區。
  3. 計時期間,若風帆車越過競賽區兩側邊線外或不能移動時,得留在原地調整方向,但每一賽程僅有兩次機會。條整方向時,不停止計時。
  4. 紀錄各組最遠一次距離,作為該組成績,將各組成績排序,以六等次計分法計算本活動計分,並和活動二得分倂計,積分最高者,頒發單項優勝獎。

活動二:一路逆風

  1. 本活動使用之風帆車可與活動一的相同。
  2. 活動二的競賽區(長5m、寬5m),總有十條平行線段(相距50cm)。
  3. 在競賽時每組派出兩位組員入場,第一人隨時調整風帆車方向,第二人手持電扇並隨時控制地扇的位置、風向與風速,以使車能逆風前進。比比看哪一組的車在一分鐘內前進距離,離起跑線較遠。
  4. 計時開始後,地扇可隨時改變位置,但必須保持在風帆車的前方。
  5. 計時時間,若風帆車越過競賽區兩側邊線外或不能移動時,得留在原地調整方向,但每一賽程僅有兩次機會。條整方向時,不停止計時。
  6. 紀錄各組最遠一次距離,作為該組成績,將各組成績排序,以六等第計分法計算活動基酚。

器材

  1. 筷子50支
  2. 橡皮筋50條
  3. 膠帶1捲
  4. 全開報紙一張

評分方法

  1. 累積所有參賽者成績,活動一及活動二分別依分數高低排序後,均以六等第計分法計算得分。
  2. 活動一與活動二所得分數相加,依高低排序,採六等地計分法,分數最高隊伍頒發單項競賽優勝獎。

場地

須於室內,平坦磨石子地面較佳。

探究問題

搧動風扇時,為何會產生氣流?請問在真空中搧動風扇會產生氣流嗎?