文／簡麗賢　

2020年6月初，電視新聞台以標題「不離不棄！神奇保麗龍箱兩度彈回貨車」，報導一則令人會心一笑的趣味新聞。一部在西濱快速道路高速行駛的小貨車，貨車上的保麗龍箱掉落路面，竟彈回車上，掉落、彈回又掉落、彈回，反覆兩次，保麗龍箱似乎不離不棄向車主泣訴「不要拋棄我」的哀怨。

新聞台記者採訪一位高中物理老師：「保麗龍箱掉落路面，為何能夠彈回車上？」受訪的老師言簡意賅表示：「『慣性』和空氣『流速的壓力差異』造成的結果。」我的學生看完新聞後質疑「應該不會那麼單純吧！」

我答覆說：「確實不簡單。這是很好的專題研究主題喔！」

探討「不離不棄的保麗龍箱」的成因，符合十二年國教新課綱：科學探究與實作的方針，亦即發現問題，規畫實驗方向與研究方法，提出論證與建立模型。

左逆右順 產生吸力



媒體報導這則保麗龍箱不離不棄的趣味新聞後，去年新北市福和國中的學生，經老師指導，以設計嚴謹的科學方法，真實的重現新聞事件，完成以風洞和小貨車模擬「不離不棄的保麗龍箱」的研究作品，榮獲全國科展國中物理組第一名。

小貨車後斗掉落保麗龍箱，一般想當然耳，箱子應該向後滾，但其實不然，反而彈起、旋轉再彈回車上，連續兩次，這樣的機率很低，是不是很神奇？究竟是何方神聖施力造成呢？這涉及流體力學的「卡門渦街」概念。限於篇幅，亦兼顧閱讀科學的趣味性，我將以淺顯易讀的方式，分享這則有趣畫面背後的科學概念。

經風洞模擬實驗分析，貨車高速行駛，由於貨車形狀，在車的後端會形成流動空氣遇到阻礙物的「卡門渦街」效應，左側渦街逆時針旋轉，右側渦街順時針旋轉，而左側渦街較靠近後斗口，因此會在後斗口中間處造成一個向內的氣流，產生吸引力作用。

速度愈快 拉力愈強



此外，當風洞兩側鑽洞後，後斗口上下氣流變為上進下出， 使保麗龍箱順勢掉落。實驗觀察後斗口空氣流動的方向，發現氣流流動只在後斗口附近，後斗內空氣流動呈現穩定狀態。後斗口的中間和左側的氣流均往內，右側氣流往外，往內的氣流受到左側卡門渦街影響。當貨車的車速愈快，向內的拉力愈強，能使掉落路面的箱子彈回貨車。

「不離不棄的保麗龍箱」的新聞畫面，引起國中學生研究動機，跳脫教材的限制，閱讀難懂的流體力學，設計實驗細節，思考周詳，完成一件科學專題研究作品，印證「處處留心皆學問」。