2016年5月18日 星期三

3D製作滑輪組

在談到省力裝置的章節時,滑輪是其中重要的一環,但是目前實驗室的幾個滑輪,並不太滑,導致好不容易組成的滑輪組,結果卻達不到省力的結果,大家不禁要問,這是真的嗎?

想來想去,不妨重新設計一個多軌道的滑輪組,那麼說不定我們還可以做出超省力的結果。


初步的構想是如上圖般,滑輪內部的兩側要分別套入一個軸承,那麼軸承的低摩擦力,必然會使省力的效果大增,而線槽的數量設計為10個,那麼以線的兩頭計算,總共可以輸出20倍的拉力,那麼效果一定非常可觀。

好了,廢話不多說,說做就做,搭拉!滑輪做出來了!

旁邊的滑輪套,基本是要固定滑輪用的,但是這個設計並不好用。首先繩子要套到滑輪的時候,因為圈數多,在套入第一圈的時候,就會因為重量偏心,使得滑輪整個偏到一邊,連帶的使線脫離線槽,經過幾次失敗的組裝測試之後,我決定修改滑輪套的設計。

新的滑輪套上方可以直接固定在上緣的框架上,不會任意滑動,雖然組裝線的時候,也會有因為偏心而使線脫離線槽的情形,但是操作上比原先的設計簡單。

雖然是簡單,但是組裝繩索時,仍需要兩個人一起操作,才能夠有效的處理繞線的問題,而且,如果想要省力達20倍,那麼繩索的長度也需要20倍長,那麼長的繩子要繞在一起,說實在的,其實頗考驗耐性,而這部份的經驗,對我來說也是一種新的嘗試,其實有它小小的困難度。

好了,組裝好了,我們在下方掛置了一瓶2公升的水,操作上確實省力許多,放在自然教室的旁邊,就像是科教館的裝置一般,走過去的孩子也順手拉一拉,感覺還蠻實際的。



2016年5月14日 星期六

從我們的經緯儀測量看15歲少年發現馬雅古城的問題

在泛科學的文章中,「當媒體說他15歲發現馬雅古城,你信不信?為什麼?」,一位15歲少年基於對馬雅文明的熱愛,興起比對馬雅星座及 2014 年的衛星定位影像圖,最後他從衛星圖上發現過去大家都沒有見過的第118個馬雅城市。

消息出來大家驚呼連連,嘖嘖稱奇。

但是相對的,一些傳統的考古學家則持不同的看法,David Stuart 認為馬雅人沒有用星座位置規劃他們的城市,這樣的觀察很有可能只是一個巧合。

我對馬雅文明沒有太大的興趣,但是從我們這學期做的經緯儀測量與地圖製作的學習,我知道,當你想要將一個幾何形狀放大數倍,這應該不是一件太難的事情,但是如果你想將這個形狀放大數千倍甚至數萬倍,讓整個幾何形狀80~120平方公里,這真的是一件很難的事情,除非你有適當的通訊器材,衛星觀測設備,否則如何將一個星座圖形,對應到100平方公里左右的範圍?

這也讓我覺察,動手操作的另一個附加好處,那就是讓我們知道一件工藝的可能執行方式、會遇到的問題、需要克服的困難,最後就可能找到解決問題的途徑了。

正如我們帶領孩子學習一樣,協助孩子找到目標、認清自己所處的狀況,最後孩子就容易找到需要突破的困難了!