力 Power
唧筒
早期尚无供应自来水时为了灌溉农耕之用遂发明了打井取水技术,人类开始离岸而居,甚至居于丘陵之上。近两三百年来,发明了手动杠杆的空气唧筒,取水自然就方便多了。手动杠杆的汲水唧筒结构巧妙,抽水能力相当高,是电力抽水机推广以前我国农村使用最广泛的排灌工具。
比利神枪
比利神枪是利用「压上唧筒」的原 理,加上杠杆作用上下推动,藉由 活塞提起的力量将井水或低处的水 源抽取,当下压时水由枪口喷出。
埃及艳后拱桥
拱桥运用力学『形抗原理』筑成,利用拱形本身具有的上推力量,来承受桥面上车辆或行人的重力,同时也具有美学作用。但石砌拱桥必须精确计算石材间的接合,来造成上述的推力,一旦计算错误,不但无法承重,整座桥会解体。
历史记载上最早的拱桥便是 中国人所建『苏州桥』。它 是在墩台之间以弧形的构 建来承载重量。弧形受力 时,它要把向下的垂直重 力,通过桥拱的弧形分解成 水平压力,如此可确保桥梁 的自重及载重,由下一层石 块的抗压力来担负拱形结构 应用:土窑,拱门等。
愛因斯坦實驗室
当我们走进倾斜屋时会发现室内的水平改变了,但是重力的方向并没有改变,所以身体平衡会有适应上的困难。再加上在密闭的倾斜屋内看不到外面的环境,无法比较判断房屋的正斜,才会产生身体不能与室内环境协调的困难,自然会摇摇晃晃站不稳。
辘轳
辘轳是古代水井的汲水用具,利用滑轮原理把水井的水打上来,小朋友来试试看这个原理吧!你可以轻易的把一个大人拉起来。
曹冲秤
在春秋战国时期,秤已经广泛的被使用。秤通常使用在市场的买卖行为中运用于重量的量测。曹冲是曹操最小的儿子,从小智慧过人。《曹冲秤象》是民间广为流传历史故事。
浮力的应用: 浮力的应用非常广泛,例如船舶、潜水艇等,其中潜水艇就是利用舱内水的排放,使重量与体积比的改变来控制升降。
◎ 亲爱的好朋友您知道吗?我们可以利用船舶「吃水」的高低来判断船舱的状况。
⼀起来猜⼀猜 :「吃水越高」是空的船舱? 还是满载呢?!在春秋战国时期,秤已经广泛的被使用。秤通常使用在市场的买卖行为中运用于重量的量测。曹冲是曹操最小的儿子,从小智慧过人。《曹冲秤象》是民间广为流传历史故事。
浮力的应用: 浮力的应用非常广泛,例如船舶、潜水艇等,其中潜水艇就是利用舱内水的排放,使重量与体积比的改变来控制升降。
◎ 亲爱的好朋友您知道吗?我们可以利用船舶「吃水」的高低来判断船舱的状况。
⼀起来猜⼀猜 :「吃水越高」是空的船舱? 还是满载呢?!白努力定理
- 一、
- 白努力定律:动能+压力=定 值。当液体流速减少时,压力 便会增加。白努力定律简单的 说就是"流体流速愈大 压力愈 小"。
- 二、
- 白努力效应说明了流体的流速 越大,该处的压力越小。流速 快时,气流中的压力,就比周 围的压力低,以致形成一股可 以吸引物体往该气流移动的力量。
混沌摆
◎混沌理论(Chaos Theory)
- 一、
- 混沌理论是1970年代后兴起 的典范。混沌的定义:「混沌」 是指杂乱、不规则而随机变化 的现象,即情境的实况不明, 以致无法进行预测的现象。其 基本理念认为自然与社会系 统含有随机性、非线性、无序 性与不确定性,很难依循一定 规则予以完全预测或控制,均 与传统牛顿式典范有所不同。
- 二、
- 利用浑沌摆观察连串摆锤所呈 现之不可预测运动,藉此了解 与线性理论之差异。早在数千 年前,人类就已经发现自然界 的混沌现象。但是,近代文明 却以量化、机械式的标准来衡 量世界,意图藉由征服和控制 ,铲除心中的不确定感。「一 切都在掌控之中」的观念深植 人心,已经成为现代人行为的 一部分。三十年前,科学家首 度提出混沌理论,显示了「控 制」只是个幻觉,大自然的混 沌系统远超过人类所能预测和 控制的范围。我们非但无须抗 拒生命的不确定性,反而应该 与混沌共存,让我们有机会过 另一种生活,不再是大自然的 控制者,而是充满创意的参与 者。
阿基米得浮力球
物体在液体中所减轻的重量(即所受的浮力),等于该物体所排开液体的重量,这关系称为亚基米得原理或称浮力原理。即无论是沉体或是浮体,物体在液体内所受的浮力=物体所排开液体的重量。
锥体上滚
双锥体并没有违反重力往下(地心)的原则,而是由于构造造成的错觉。 批注:一般的圆柱体在会从上往下滚,但是双锥体在这个斜坡却低处往上跑。双锥体是对称结构,所以重心在中心点。双锥体利用重心的不同与形状的差异使得双锥体向斜坡上滚动,但圆柱体却正常的向斜坡下滚动。
- 一、
- 调整两条木棍以v自行张开 约45度,放上双锥体及圆柱, 观察两者于斜面上的运 情形及差异。
- 二、
- 因为造型关系使双锥体在这 斜坡会由低处往高跑,但是仔细观察后发现,双椎体的质心依旧由高往低处跑,并无违背物理原理。
- 三、
- 反重力魔术效果。
离心力
小朋友,想想看什么是离心力呢?和我们生活有什么相关呢?其实,离心力,是物体作圆周运动而产生向心力的反作用力,物体在快速绕着一个圆旋转的时候,会产生一股向外跑的力量,而这股力量就较离心力,所以离心力又称做圆周运动。离心力是在两种条件下产生的,是由物体的惯性运动力和中心束缚力交织在一起产生的,摆脱中心束缚力的物质便离心而去。
洗衣机的脱水桶是使用离心运动的原理。所以洗衣机在旋转时,衣服中的水滴就会受到离心力的影响而离开衣服。
滑轮
在您前面的模型是三种基本的滑轮组合形式 :
- 定滑轮 Fixed Pulley
- 双滑轮 Double Pulley
- 多滑轮组 Multiple Pulley Set
定滑轮 Fixed Pulley
使用定滑轮(黄色滑轮与红色滑轮均为定滑轮)它并不能省力,只能改变方向。
双滑轮 Double Pulley
当(红色)定滑轮加上(绿色)动滑轮,组成了双滑轮时,它的机械利益是,只要用原来所需力量的一半,但物体上升的高度,只有使用定滑轮时物体上升高度的二分之一。
多滑轮组 Multiple Pulley Set
除了黄色定滑轮外的红、绿三个滑轮,组成了多滑轮组时的机械利益是,只要用原来所需力量的三分之一,就可以把物体拉起但是物体上升高度也只有使用定滑轮时的三分之一。
唐吉轲德天上水
咦!水龙头的后面没有水管,却有源源不断的水从水龙头流出来。神奇的唐吉轲德天上水到底隐藏着什么秘密呢?
生活周遭到处都有水的存在,从生活经验得知,水会从高处向低处流动。透过毛细现象、虹吸现象则可让小水滴展开往其他方向的旅行。在唐吉轲德天上水则藉由机械力为动能,将水从透明管中向上抽取,再从水管外侧流下来。我们就会错视为没有水管的水龙头却有水不断的流出来噢!
千手运球
宇宙中任何两个物体互相吸引的引力,我们叫它「万有引力」,在地球上的「万有引力」我们叫它「地球引力」-物体所受地球引力的大小就是一般通称的「重量」,引力的大小随两物体间距离的平方成反比。
先使用勺子将球舀进第一个的竹筒型槽中,然后旋转连接竹筒型 槽的握把,运用接力的方式,将球运送至对面的篮球框内,当音乐响起 时,恭禧、恭禧您已过关了。