全國中小學科展

神機鬼械,機不可濕?--最佳化BCF游動式機械魚的運動表現

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第60屆--民國109年
科別
生活與應用科學(一)科
得獎情形
佳作
學校名稱
苗栗縣私立君毅高級中學(附設國中)
指導老師
宋威德;張博翔
作者
丁宥菁;黃卉伶
關鍵字
仿生機構,尾鰭推進,浮力

摘要或動機

本研究旨在探討影響尾鰭推進游動式(BCF)機械魚游速的因素。本研究是將市售仿生機械魚進行改良,從材質特性、形狀、面積、夾角、浮力、穩定度及浮心位置等因素著手,改變材質、尾鰭、浮球後,將機械魚放入自製環狀水道,測量機械魚在水道上繞一圈所需的時間,找出機械魚的最佳化配置。本研究總整了35隻機械魚、420筆實驗紀錄,結果顯示:薄PP板(3mm)材質、叉型夾角90°尾鰭、前面浮球向後1cm(浮心極靠近質心)且浮球材質為乒乓球的機械魚,游速最快,成功使機械魚繞環狀水道一圈所需的時間減少27.2%,大幅提升了機械魚的游速。本研究結果,也能在大體積的水道中重現,展示改進市售仿生機械魚運動表現的可能性,有助於提升人們對魚類游泳之仿生機構的認識。


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