0140201生活中的力

03力的傳送

 

力可以被傳送嗎?

  對著吹捲玩具吹氣時,紙捲會往前推,可以把物體推倒;用力按壓水槍,水槍噴出的水也可以將物體推倒。

空氣和水都可以傳送力。我們還可以用什麼方法讓空氣或水傳送力呢?

透過封閉的空間讓裡面的空氣或水產生移動,如:管子。

觀察吹捲玩具和水槍的操作情形,試著提出自己的疑問。

為什麼水槍的水會從管裡射出來呢?

要怎麼讓水槍的水射得更遠?

吹捲玩具做得更長,需要吹進去的空氣也要愈多嗎?

可透過觀察、蒐集資料、討論,

或進行實驗操作等方式,來驗證想法或解決疑問。

 

利用水傳送力

利用塑膠管分別連接A、B兩個25毫升的注射筒,讓注射筒A和塑膠管充滿水。

將注射筒A的活塞推到刻度15毫升處,觀察注射筒B的活塞位置移動情形。

拉回注射筒A的活塞至刻度25毫升處,再將活塞推到刻度0毫升處,觀察注射筒B的活塞位置移動情形。

①將裝滿水的注射筒A活塞推到刻度25至15毫升的某一處時,注射筒B活塞位置會怎麼移動?

B活塞會上升,上升的幅度和A活塞下降的幅度一致。

 

②將裝滿水的注射筒A活塞推到刻度0毫升處,與推到其他刻度時的注射筒B活塞移動位置有什麼差異?

B活塞會上升至25毫升處。

也可以利用注射筒裝水,再分別用不同的施力大小壓下注射筒活塞,比較水噴出的距離遠近。

如果將水替換成空氣,B活塞的移動情形與填充水時的結果有什麼不同?

替換成空氣時,B注射筒的活塞也會被推動,但B注射筒的活塞不會立刻上升。

 

2.力的傳送現象

  空氣和水都可以傳送力,想一想,還有哪些現象是力的傳送呢?

噴霧器、水槍、打氣筒、千斤頂、氣動煞車、氣動閘門、液壓剪、大型機械(怪手、挖土機)的液壓桿、緩衝關門器、液壓機等。

用手按壓噴霧器,可以使酒精噴出來。

高壓水柱噴出的水可以將汙垢去除。

推拉打氣筒, 可以把空氣灌入氣球。

 

吹箭

  生活中有時可以看到獸醫會利用吹箭,幫動物施打麻醉藥劑或疫苗。這種方式能避免近距離接觸大型或可能具有危險性的動物,快速又準確的達成施打,並確保施打人員的安全性。

  吹箭是空氣傳送動力的一種應用,透過吹出的空氣將箭傳送出去,吹出的力量會影響箭飛出的距離。不過這種吹箭具有一定的殺傷力,只有獸醫施打藥劑時才能使用!

 

有趣的牛頓擺

牛頓擺是一組有趣的桌上擺飾裝置,是由數顆大小與重量相同的鋼球,以尼龍繩繫在架上,讓每一顆球只能往左右擺動。

在靜止狀態時,每顆球彼此緊密排列,如果用力將最左邊的球拉起再放開,球落下後會透過撞擊將力傳送給下一顆球,直到力傳送到最右邊的球時,球會往右方擺動起來。當最右方的球再落下時,又會透過撞擊將力依序傳回左邊的球,讓最左邊的球再度擺動起來。

拉動一顆球時,呈現只有左右兩端的球不斷擺動,而中間的球則幾乎沒有移動的情況。

如果一次拉起左邊的兩顆球再放開,則會看到右邊兩顆球受到撞擊而擺動。有機會看到這組裝置時,不妨動手試試看,拉起一顆、兩顆、三顆球時,其他的球會如何擺動呢?

拉起一顆球再放下,會看到另一端也會有一顆球會開始擺動;拉起兩顆球再放下,另一端則會有兩顆球開始擺動,以此類推。

根據牛頓擺裝置,你認為固體可以傳送動力嗎?為什麼?

透過牛頓擺,可以發現當一端的球撞擊靜止的球時,另一端原先靜止的球會產生移動,表示固體也能傳送動力。

 

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