全國中小學科展

黏滯流體與固態粒子對馬克士威爾滾輪的物理影響及探討

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第61屆--民國110年
科別
物理與天文學科
得獎情形
第二名
學校名稱
新北市立板橋高級中學
指導老師
李瑋舒
作者
李騏維
關鍵字
黏滯力,角加速度,力矩

摘要或動機

將不同填充比例的黏滯流體放入直徑9.00cm的空心帶軸圓盤中(稱作黏流滾擺),以繩子繞圓盤軸芯捲至27.96cm高處落下,實驗發現填充比例為19.950%~81.145%時,相對其他填充比例的黏流滾擺以非常緩慢的速度落下,不會彈跳且圓盤角速度具有規律的週期性,當釋放高度大於10.53cm無彈跳填充範圍會一直維持在19.950%~81.145%,不受高度影響。相對無填充任何液體的空圓盤,黏流滾擺落下時間約為空圓盤的93倍。改以黏滯性較小的水作為填充液體則不存在無彈跳填充區域,且彈跳次數不如黏流滾擺有彈跳區域的彈跳次數。改以填充固態粒子(細沙),實驗發現填充比例4.242%~93.196%時,細沙滾擺會固定於高空而不落下。比較黏滯流體、水、細沙三種填充物質,黏滯流體緩衝效果與穩定性最佳。


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