文與圖/許良榮
我們常常在圖片中,看到美麗的荷蘭風車。當微風輕輕吹過時,風車就會開始慢慢的轉動,讓人看了就好想要擁有一座自己的風車。今天,我們就要完成大家的夢想,教大家動手做出一座屬於自己的簡易風車!
器材:
環形磁鐵、竹籤、紗網、膠帶、塑膠片、吸管。
一、取約十五公分長的竹籤,將兩個環形磁鐵套進竹籤中,兩個磁鐵相距約三到五公分。請注意,兩個磁鐵的磁極方向必須同極相對(N極相對,或S極相對),也就是互相靠近時會排斥。
二、以相同方式製作三組,每一竹籤上兩個磁鐵的距離與磁鐵方向要完全一致。
三、完成後,將兩根套好磁鐵的竹籤並排,方向為互相靠近時會排斥,然後以膠帶黏貼固定在板子上。兩根竹籤的距離約三到五公分(磁鐵磁力愈強,距離可愈遠)。
四、將第三根竹籤的尾部以強力膠黏貼小風車葉片,小風車可用一般紙張製作,亦可取用玩具的小螺旋槳。製做時要注意,第三根竹籤的方向,和兩根貼在板子上的竹籤磁鐵方向必須一致,如此可因為互相排斥而浮在兩根竹籤上方。
五、取一長方形塑膠片(可用大橡皮擦代替),先以膠帶黏貼一小片紗網(請參考圖三左方),再固定於木板上。固定塑膠片之前,必須先試驗塑膠片與竹籤的恰當距離,確定後才能固定,不能隨意黏貼。接著我們來試驗看 ,將第三根竹籤放在固定的兩根竹籤正上方,可以發現上方的竹籤會因為位置偏右或偏左,而往右跑或是往左跑。
六、完成後,首先確定上方竹籤是否可以平穩的懸浮?尤其注意竹籤是否保持水平,有無傾斜。確定後,打開電風扇或是用吸管對著小風車吹氣,懸浮風車就會快速的旋轉起來囉!
註:塑膠片上紗網的作用是放置竹籤時,竹籤的尖端會自動滑進紗網的網孔中,如此可讓竹籤在旋轉時,不會偏移位置而失去平衡喔!
原理:
由於三組竹籤的磁鐵位置都一樣,因此會因為同極相斥而懸浮。假設六個磁鐵的距離完全一致,成為完美的對稱,上方的竹籤可以保持懸浮靜止。但是實作上很難剛好維持在平衡中心,因此上方的竹籤會因為排斥力而往右或往左運動。
叮嚀的話:
一、製作上,底部的兩根竹籤可以改為不使用竹籤的方式,而將四個磁鐵直接黏貼在板子上(注意距離與磁極方向)。
二、維持風車的平衡是最關鍵的程序,務必確定磁鐵之間是否維持等距離,而且方向要一致,不能有所偏向。
三、自行製作或選用的紙風車不能太大,以免旋轉時碰到底部的板子。