2017年11月7日 星期二

自製牛頓擺

有些時候就是要趕鴨子上架...

力學能轉換的單元一定會拿出牛頓擺和U形軌道出來玩玩
但就是找不到我的牛頓擺藏去哪裡了...
一定是他自己躲起來,不是我塞到找不到
但明天就要用了,現在想花錢也沒地方買
只好硬著頭皮自己作作看了

大彈珠夠重,應該可以用
將釣魚繩打結後就會自然形成一個V字型
再利用紫外線光膠一層一層固定在彈珠上
一般都是五顆,既然自己作,不然六顆好了



用水管作出支架
支架一定要水平而且平均才行
所以用水平儀慢慢調整
再用游標尺確認每個邊的長度都一樣



支架作上記號
寬度就是彈珠的直徑
底部中央黏上一條線當作標線
我才能知道每顆球的真正位置
確認後在將線固定在水管架上



成品如下





試撞看看
雖不完美,但可以用了

第一次作,還有許多要改進的地方
但,至少明天上課有東西了

後記
既然彈珠是玻璃的
那打光看看好了
有種很難形容的頭暈感...


2017年11月2日 星期四

聽懂別人說的話

有導航機的朋友可以看看上面應該有一個小小的「指北針」
這個「指北針」你看得懂嗎?

對學科學的老師來說(或者一般民眾也是??)
紅色的箭頭應該就是N極的指向
如下圖的羅盤


因此導航畫面的上方(也就是面對的方向)應該就是西南方,沒錯吧?

另外再看看以下的車用羅盤
有什麼奇怪的地方嗎?

比較一下正常的羅盤就知道了

方向剛好都相反?這是瑕疵品嗎?
原來不同領域的人對相同的東西,敘述習慣是很不一樣的
車用羅盤的設計並不是由上往下看
而是由側面看
你所看到的標示(文字)就是面對的方向


這樣對開車的人來說就是直觀的結果
不需要想太多
這是設計者的想法,卻不是科學常用的方法

再回到導航機
另一個畫面是這樣顯示的



原來箭頭就是車頭的方向
所以我真正的面對的方向是東南方,而不是西南方
比對車用的羅盤就知道了

再看一次導航機的小「指北針」
你能看出設計者的邏輯了嗎?


不同領域的思考模式真的差很多
這也是科學上不斷強調定義的目的
希望我們用了一個名詞敘述某個情況時,是有共識的
而不是一個中國各自表述
了解別人如何表述一件事情,和窩在自己的領域自嗨
哪個重要?
等你終於看懂導航機上的小小指北針就知道了...

2017年11月1日 星期三

滾動摩擦的好應用_各種軸承

接續上次移動摩擦與滾動摩擦那篇
利用滾動的方法幫助沒有力氣的人類運送物品已經有數千年的歷史
一開始都是利用圓柱體的滾動來搬運

這個想法後來就變成了輪子
現在我們更厲害了
把圓柱體變成球體
也就是所謂的軸承(bearing),或叫作培林
但這已經是20世紀的事情了
主要的原因還是在於製造的工藝技術尚未成熟
軸承內部的金屬球需要承受極大的壓力
而且每一顆金屬球的大小規格與表面光滑程度要求都非常高
這是需要很精密的工業技術才能作到的事
決不是我們認知的黑手工廠
可以看看以下這間工廠的介紹,簡單又明瞭
http://www.kuangho.com.tw/chinese/bearinginfo1.html

當然發展到現在,許多品質參差不齊
市售很多軸承其實都是所謂的整新品(清洗之後再重新上架)
但只要原本的工業技術夠好
A級貨的整新品可能還比B級貨的全新品來得耐用

為了保護軸承內部的金屬球不要過度磨損或是生鏽
通常都會有一個保護殼
打開後會發現裡面充滿了濃稠的黃油
利用去漬油清洗乾淨之後就會非常「古溜」
裡面為了不讓金屬球相互撞擊
還會有一個保持器來固定金屬球的位置
讓金屬球只有滾動沒有滑動





還有一種更特別
有兩排可以自由旋轉的金屬球
讓軸承可以有不同的轉動角度



另外這種是可以分離的軸承
內部有一圈滾珠
上盤的金屬外殼可以承受極大的重量
讓整體可以輕易的旋轉



看一下影片會更有感覺

我怎麼會對這些東西這麼有興趣!!怪胎一枚...

2017年10月31日 星期二

LED顯示型伏特計_集成


這種名稱真是敖口...
直接將麵包板上的東西集合到電路板上
除了方便使用
有時這也是另一種樂趣...(這是哪門子樂趣啊~~)





燒好電路板之後再加上兩條杜邦端子線方便連接
也可以額外當作伏特計來使用



電池盒上並聯出插座(母端)
這樣就自帶顯示器了
顯示器也可以拔掉換到其他設備
這樣才能發揮最大效益







LED顯示型伏特計

大家都看過行動電源上有一排LED的電量顯示器
通常都有4~5顆LED燈來顯示目前的電量
不過正確地來說
LED顯示的應該是電壓(伏特),而不是電量(庫倫)
但大家都這麼習慣稱呼,科學也就不要擾人清夢了
這種電壓顯示器其實也還滿方便的

尤其之前作了一個六段的電池盒
因為太常用了
結果常常電壓下降了也不知道(多切幾段就上去了)
因此有些實驗誤差就在這邊出現了
當然這都是事後檢查才發現的
使用前用三用電表檢查是最準確的方法
但如果能自己顯示,像行動電源那樣就完美了
電路不難
但電阻不好算
用最笨的方法解決就好~~~,可變電阻慢慢調
最後得到的電路圖如下

這是配合我的電池盒電壓的顯示(1.5V無法亮)
第一段3V,第二段4.5V,第三段6V,第四段9V,第五段12V
最後一段用了白光收尾,所以電阻明顯大了許多




再來試試每節電池都顯示,應該會更棒
3V,4.5V,6V,7.5V,9V,10.5V,12V
都用紅光比較好調整
電路圖如下



電阻的大小只是參考,需要配合拿到的LED決定
真不錯!!
理論成立,再來就要集成了

2017年10月30日 星期一

電子元件的包裝袋秘密

很多電子模組都會用這種黑色半透明的包裝袋 為什麼要用這種特殊的包裝袋呢? 用一般的PE袋或PVC袋不行嗎? 這就要回到電子電路的工作原理來說了 傳統電路主要靠電流來控制電路 電子電路則是靠電壓來控制 (這麼粗略的說法一定會被罵,但無法在三千字內說清楚就乾脆不說了,有興趣研究的可以...