從伽利略落體定律探討降落傘運動變因和模擬
本研究從伽利略落體運動,瞭解自由落體的等加速度運動及空氣阻力的存在;在風速的條件控制下,藉由不同形狀、面積和材料的一系列降落傘製作實驗,以六邊形、八邊形和十邊形最佳,面積越大落地時間越長,以及輕而軟材料(如薄雨衣、薄塑膠布和薄裡布)的降落傘為佳。為進一步瞭解穩定度和傘內空氣流動的特性,我們利用魚缸水槽製造平行水流,模擬並觀察降落傘內的水流代替空氣流動,並設計空洞傘型,觀察形成傘內渦流的現象;並以降落傘實驗發現適當大小的中心空洞,可以穩定飄浮或緩降,甚至可延長落地時間,若空洞過大或數量太多,可能造成輕度旋轉或搖晃。經討論結合日常生活中的玩具車旋轉輪軸及遙控器,設計出可控制降落傘左右運動方向的〝遙控式降落傘〞,具有很高的樂趣。