科學遊戲--爆走毛刷 文與圖/許良榮 |2013.11.27 語音朗讀 2858觀看次 字級 大 中 小 圖一圖/許良榮 圖二圖/許良榮 圖三圖/許良榮 圖四圖/許良榮 市面上販賣的爆走毛刷科學玩具,可以單次控制行走方向,加上眼睛的造型,可愛又有趣,但是售價並不便宜。許叔叔教大家來DIY這種會運動的毛刷,看看沒有輪子的毛刷如何爆走?過程很簡單喔,快來動動手! 所需器材: 小馬達、電池、刷子、雙面膠或橡皮筋、廢棄原子筆。 操作過程: 一、將廢棄原子筆的筆芯取出,剪下約三公分長,彎曲之後,套進小馬達前端的旋轉軸上(如圖一的紅圈處)。 二、將小馬達接上電池組,再以雙面膠分別將電池組以及小馬達黏貼在毛刷上面。為了避免鬆動,可以再用橡皮筋纏繞固定,完成爆走毛刷。 三、打開電池組的開關,馬達開始轉動之後,爆走毛刷會產生振動,如果把它放在地板上,爆走毛刷就會開始運動,但它只是原地打轉,不會前進(如圖二)! 四、如何讓爆走毛刷能夠前進,而不是原地打轉呢?方法是:調整刷毛的方向!將毛刷的刷毛以同一方向壓緊,當刷毛保持如圖三的傾斜時,就會往前(往右)前進,而不是原地打轉了! 原理: 爆走毛刷的刷毛直立時,其振動方向為上下振動,假設每一根刷毛都是上下垂直地面沒有傾斜,則理論上,毛刷只會在原地上下跳動。但實際上,由於每根刷毛並非都是上下垂直,有部分刷毛是傾斜的,因此會形成傾斜於地面的分力(刷毛作用於地面的彈力),而每根刷毛的分力的總合很難剛好達成平衡,必然有某一方向的分力較大,所以毛刷才會原地旋轉。至於哪一個方向的分力較大,並不容易預測,因為刷毛太多,無法一一確認,如同影響氣候的變因很多,超級電腦也很難準確、精確的預測。所以,爆走毛刷有時逆時針旋轉,有時又會順時針轉。 而當毛刷的刷毛傾斜方向一致時,則大多數刷毛作用於地面的分力也會一致,因此就會讓毛刷往前運動。原因如圖四,刷毛對於地面的作用力為F,此作用力可分解為往上的分力,以及往右的分力。使毛刷往上彈跳,而就是使毛刷往右(往前)的力了。 小叮嚀: 一、由於刷毛具有彈性,因此要將刷毛傾斜成同一方向,必須壓緊約二十分鐘以上,才能使刷毛保持傾斜。而且為了盡量讓每根刷毛都接觸到地面,要以剪刀修剪平整,避免因為傾斜而使部分刷毛沒有接觸地面。 二、除了使用大毛刷,也可以使用牙刷來製作,不過,已用過一段時間的牙刷,由於刷毛曲折或過於零亂,不容易將刷毛傾斜為同一方向,建議使用新的。 三、可以試試變換馬達的位置,例如朝正後方、朝右邊或左邊,再觀察爆走毛刷的運動情形有什麼差別。 前一篇文章 種子的故事 下一篇文章 快樂塗鴉簿 原民之歌 熱門新聞 01【人間氣象】 致青春未遂2025.05.0202【何處不交朋友】可敬的朋友2025.05.05038 方法有效 對治胃食道逆流2025.05.0304歐洲佛教聯盟會議 維也納佛光山召開2025.05.0205【悅讀人生】柏林大合唱 千人齊祈福2025.05.0206助緬重建 佛光山、佛光會、星洲基金會再捐物資 2025.05.0307【寓言故事】天宮保健官到人間2025.05.0408【深頁凝視】《小書店大繪集》手繪匠心獨具的書空間2025.05.0409【營養專欄】這些奶,你喝對了嗎?2025.05.0310PLG冠軍賽 領航猿 VS 勇士5月5日開打2025.05.02 訂閱電子報 台北市 天氣預報 台灣一週天氣預報 相關報導 【快樂塗鴉簿】路的盡頭【快樂塗鴉簿】獅子大王【童 詩‧童 思】知了知了【小藝術家】森林小屋【TAIWAN寶島覽勝】台語文創意園區【快樂塗鴉簿】慶生會 作者其他文章科學遊戲 魔鏡啊魔鏡!科學遊戲 聲音幾何圖科學遊戲 低溫沸騰科學遊戲 紙片 跳扭扭科學遊戲 衛生紙中的祕密