在一次和同學約好,正在等同學一起去玩的時候,由於百般無聊就拿起手邊的硬幣用手
指彈讓硬幣旋轉,發現硬幣邊緣上的一個污點會順時針旋轉,感到非常有趣。

 

X博士摘要說明】
1.         製作可穩定發射的錢幣彈射器。

2.        找出影響錢幣旋轉的因素。

3.        設計錢幣遊戲。

 

50 國小物理科作品

題目:旋轉吧!錢幣!

作者:嘉義市西區博愛國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

從圓形錢幣旋轉中發現旋轉體會出現 1.公轉、2.水平式自轉、3 垂直面自轉…等三種旋轉方式。發現影響錢幣翻轉及重物在頂端平衡的因素有敲打的位置、敲打的力量、加重物的重量、離心力…等。錢幣的旋轉可以發現使用十元硬幣、敲打位置在半徑一半的中間位置,錢幣與彈射棒的夾角 0 度會有最佳的旋轉效果。利用前述發現可輕鬆製作七彩旋轉錢幣與旋轉錢幣發射器。

 

X博士步驟說明】

錢幣彈射器

錢幣彈射器的設計理念是模仿我們用手彈射錢幣的方式,左邊黏著黏土的冰棒棍是固定錢幣的左手手指,而右邊的金屬棒則是右手彈射錢幣的手指,而橡皮筋則提供了彈射的力量。除了固定錢幣器和彈射棒可以左右邊互換外,也在桌面上用厚木板墊得與發射台一樣高,方格紙也用有格子的桌墊。

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錢幣是怎麼旋轉的?

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錢幣在旋轉 時,有三個地方同時在動,第一個是錢幣『水平式自轉』,第二個是錢幣『公 轉』,最後一個也最有趣的是錢幣的『垂直面自轉』

 

彈射位置會影響旋轉時間及旋轉距離嗎?

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打擊點越接近圓心,錢幣向前的距離越遠。

 

彈射棒與錢幣夾角會影響旋轉時間及旋轉距離嗎?

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彈射棒與錢幣夾角 0 時,旋轉時間和停止距離都是最大的。彈射棒與錢幣的夾角越大,旋轉時間和停止距離越短,夾角 90 度時錢幣完全不會旋轉。

 

如何應用原理製作有趣的錢幣玩具?

1.七彩旋轉錢幣:在硬幣畫上彩色圖案,然後貼上錢幣的兩邊,將錢幣彈射出去後,兩面的彩色圖案會因為視覺暫留而產生一幅幅有趣又美麗的圖形。

2.旋轉錢幣發射器與戰鬥擂臺:將竹槍的原理和我們設計的錢幣發射台結合,做成旋轉錢幣發射器,再利用免洗盤及彈性帶,組成擂臺,使用旋轉錢幣發射器進行比賽。

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數據分析與結論

★圓形錢幣和球體旋轉時會出現三種方式:

1.水平式自轉:旋轉方向是由打擊在錢幣的左側或右側決定。右側彈射逆時針旋轉,左側彈射則是順時針方向。

2.垂直面自轉:錢幣直線前進或原地旋轉時不會發生,只有在錢幣公轉轉彎時出現。錢幣公轉向右彎時是逆時針方向轉,反之,向左彎則是順時針。

3.公轉:和錢幣受到彈射力量方向的影響,造成錢幣重心傾斜有關,右側彈射逆時針方向公轉,左側彈射則是順時針方向。

★使用較大的力道,手指與錢幣夾角 0 度,打在錢幣半徑一半的位置, 就可以擊出威力強的旋轉錢幣。

因為離心力使重物升高,旋轉物為了保持平衡,讓重物到達頂端,與重心連成一
條由上往下的垂直線,使晃動夾角變小。所以旋轉時,重物會在上方達到平衡。

 

以下是評審給的評語

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X博士評語】

平時我們會玩彈錢幣的遊戲,讓錢幣旋轉感覺很有成就感,而將錢幣塗上七彩的顏色時會出現混色的現象,可用來進行色彩的遊戲。或是將使用過後的衛生筷清洗乾淨後,自製成『旋轉錢幣發射器』,變成另一種新遊戲,將資源再利用,可以說是十分有趣。