塑膠接骨手術

這是一個萬物皆可修的概念...

「老公~~釘書機壞了...」
「喔！」
從來沒看過釘書機的下巴會斷掉的
但，真的就斷了

塑膠的修復其實很簡單
就是打鋼釘接骨的概念
鋼釘就是他自己的訂書針(自體移植)

先用鱷魚夾固定起來
再將訂書針利用電烙鐵的高溫融入斷裂的兩段塑膠中
底部打了五支鋼釘
側面和正面也要打

最後再縫合一下傷口
訂書釘又復活了

「酷吧!!老公修好了，萬物皆可修!!」
「我是叫你買支新的，你幹嘛修...果然是無可救藥的手作狂人」
「...」我...

教學想法_圓周運動與慣性

順著一定會發生的事，給他出口...

玩過衣架的圓周運動遊戲嗎？
第一式：將硬幣放在摺好的衣架上
第二式：將衣架像盪秋千一樣左右擺盪
第三式：360度轉衣架，硬幣不會落下
第四式：瞬間停止旋轉，硬幣依然留在衣架上

這是一個會讓第一次玩的人，最後玩到翻臉的遊戲
因為要不斷地撿硬幣...

可能成功嗎？當然可以
許多學生練習10分鐘之後就會成功
但成功的原因是什麼？運氣？技巧？我也不知道？
首先要先觀察當你瞬間停止旋轉時
硬幣會發生什麼事？你能阻止這件事不發生嗎？
我要的結果是讓硬幣留在衣架上，你是想著如何讓硬幣不要飛出去嗎？

聽過大禹治水的故事吧
當年禹的爸爸鯀用了大部分的人都會用的方法
「哪邊漏水，哪邊堵」
忘了(或者根本不知道)科學告訴我們能量守恆
眼不見為淨的結果只是讓能量不斷的累積
最後大自然終究會找到一個宣洩能量的缺口
結果就是更大的洪災...

禹接手了爸爸的工作
他的做法讓老百姓們感到不可思議!!
哪邊潰堤，就把水道挖得更深，讓更多的水宣洩
這樣的方法完全顛覆一般人的認知
因為我們老是想著「人定勝天」
但，科學告訴我們莫非定律
「該出錯的事，終究會出錯」(該發生事，終究會發生)
上帝不會因為你的禱告就違背了自然定律
我們該做的是「順天應人」

禹的「順天應人」終於還是贏了鯀的「人定勝天」
重點就在於不要想著讓事情不要發生
而是順著一定會發生的事，給他出口...

衣架停止，硬幣因慣性飛離
這是必然會發生的現象，你無法阻止，也不應該阻止
而是順著硬幣飛離的方向跨一步
硬幣，自然就留在衣架上了

教學想法_功與能

大人們會告訴你(理想狀態)
當你努力(施力)了，就會得到應有的回饋(獲得功)

但，事實是
如果你努力的方向不對(施力和位移垂直)，可能永遠都是白功

但，事實是
生命中總會有一些阻礙(摩擦力)，讓你的努力無法看到立即的成果
這個阻礙的原因可能非常複雜
其中有一個就是你自己的負面思考(物體的性質)
反正我努力也沒看到成果，我花的時間和報酬根本不成比例，我的努力的成果都被別人搶走了...
這些內在的負面想法(粗糙的表面)往往就是阻礙(摩擦力)最主要的原因
這些負面的想法只會消耗你的能量(功)
對成果無濟於事...

但，事實是
有些事即使你有著正面積極的思考(光滑表面)，有著正確的方向(施力方向與位移方向相同)
通往成功的道路就是這樣的崎嶇(施力方向和位移有夾角且無法避免)
你的努力就是會因為許多環境的限制(施力角度受限)，讓你必須付出更多...更多...才能達到目的地
但，成功終究會是一點一滴的累積
或許我們的能力(功率)比別人差一點
但，時間會給我們更多的機會

努力(施力)的確不一定可以看到收穫(若S=0，W=0)
但一旦放棄了努力(F=0)，就結束了(W=0，沒有例外...)

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...

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...

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...