百變魔球—球體變化原因的探討
我們請教老師蒐集相關文獻資料，知道棒球在空氣中運動要產生各種變化，和「白努力定理」有關。我們設計了一座球體發射器，以兵乓球來研究所要操作的變項，如：投射力量、投射角度、轉速、表面的粗糙等，對球運動產生變化的影響。結果發現，當投射力量固定，仰角為45度時，球的飛行距離可以最遠。當投球角度固定，投射力量越大，球體的飛行距離越遠。但我們發現球體受空氣阻力的影響很大，為了克服空氣阻力對球體運動的影響，我們另設計了風洞裝置進行測試，研究球體轉速、風速、與球體表面貼條對球在空氣中運動所造成球兩側壓力的變化。結果發現，當球不轉動時，風洞中風速越強，在球兩側壓力低於風洞外的壓力越明顯。當風速固定時，球的轉速越快，在球體兩側所造成的壓力差變化量越明顯，且球體轉動之切線方向與風吹方向相同之一側，其壓力較低。當風速、轉速固定時，表面的貼條越多，表面越不均勻時，在球體兩側所造成的壓力差變化量越明顯，且球體轉動之切線方向與風吹方向相同之一側，其壓力也較低。