全國中小學科展

垂柳擺盪婀娜姿-探討柳擺的擺動原理

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第61屆--民國110年
科別
物理科
得獎情形
第三名
學校名稱
南投縣立大成國民中學
指導老師
王百恒;徐敏益
作者
何品嫺;潘勁伃;陳宥瑜
關鍵字
碳纖維,共振,剪應力

摘要或動機

本實驗目的在探討彈性棒狀體受剪應力的效果。觀察碳纖維棒在水平放置時,給予剪應力作用所產生的變形及振動。我們發現碳纖維棒在截面積大、長度短、受剪應力較大時,會產生較大的剪力彈性係數。此外在碳纖維棒長度越長時,週期及振幅越大。剪應力越大時,週期不變且振幅變大。向下角度越大時,週期不變且振幅變小。無論何種情形下,左右振幅皆大於上下振幅。當擺動物體重心遠離受力點且受力與碳纖維振動方向相反時會產生共振效果。而擺動物體重心靠近受力點且受力與碳纖維振動方向相同時會產生共振效果。週期0.6秒的擺動物體上,半徑為0.3mm、長度為24cm的碳纖維棒會產生最佳的擺動效果。


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