懸浮前進吧!磁浮列車

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第60屆--民國109年
科別
物理科
學校名稱
國立臺南大學附設實驗國民小學
指導老師
林士揚;蔡岱芬
作者
吳柏儒;王俊翰;張聖晢
關鍵字
磁力,綠能,摩擦力

摘要或動機

我們用樂高積木自製磁浮列車,卻發現懸浮平穩沒有想像中容易,於是開始一系列有關單面牆懸浮、摩擦力與綜效磁力的實驗,想找出列車懸浮平穩的秘密。在不同材質的單面牆摩擦力實驗中,利用列車可移動的最小軌道傾斜角度畫圖估算摩擦力,並與掛砝碼最大靜摩擦力的實驗數據比較,得到一致的摩擦力結果:木頭磨光滑 < 木頭 < 壓克力 < 砂紙。 列車的懸浮高度與重量有關,懸浮平穩會有一靠牆的力,須鋪置寬軌道,列車外側磁鐵對齊軌道正上方,靠牆內側磁鐵對齊軌道左側。列車在單面牆(木頭磨光滑)成功懸浮的力平衡狀態為:靜摩擦係數0.28,重力59gw,正向力12.5 gw,列車與軌道的綜效磁力60 gw,水平夾角78 度。最後運用電池或太陽能板加裝風扇驅動磁浮列車前進。


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