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圖片
圖a(圖:大海)
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圖b(圖:大海)
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轆轆車(圖:大海)
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把「轆轆車」製成品放在軌道上測試流暢度。(圖:大海)
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結構型積木(圖:大海)
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圖c(圖:大海)
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圖d
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活動花絮:沙壺比賽,利用推球接觸沙的摩擦力令球滑前,愈接近目標得分愈高。(圖:大海)
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活動花絮:Micro:bit機械人大賽,通過電腦編程發動指令移動機械人。(圖:大海)
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[昔日明報]

 
港聞
 STEAM校園多事幹:3D打印好深刻

【明報專訊】看到S.T.E.A.M. FUN DAY眾多的攤位遊戲,家澤、文彬非常高興呢!家澤說:「開心啊!(我的)學校沒有這樣的活動呢!」來看看這個STEAM活動可寓玩樂於學習!

■第一站

3D打印筆

「畫」出立體作品

家澤首先參加用3D打印筆製作萬字夾的攤位,由於起初未能掌握3D打印筆的製作訣竅,未能成功,後來詠欣把她的成功作品送給他呢!另一參與小學——大埔崇德黃建常紀念學校受訪時為四年級學生的陳斯桐(圖a左)及成川穎(圖a右)對用3D打印髮飾印象深刻,陳斯桐說:「未試過(用3D打印筆),自己能製成實物好高興。」

用一支筆就可以「造」出不同的物件,3D打印技術日趨普及,這次同學用上輕便的3D打印筆,就可「打印」 萬字夾和頭飾,難怪大受同學歡迎!

概念

用熱溶塑料非油墨

3D打印,又稱為立體打印,這概念早在1980年代已出現,指利用特定的物料打印出立體的物件,而非局限於平面的紙張。「打印」方式既有平面移動,也有垂直移動,以便打印出立體物件。

◆考考你

你知道3D打印筆採用什麼物料嗎?

解答:可以熱溶的塑料。原理是打印筆充電加熱後,按壓出融化的塑料,遇上空氣即會冷卻並凝結變硬。由於擠出的塑料絲幼細,將塑料絲層層疊起才會令物件成形。家澤最初的作品未能成形,就因為塑料絲太幼細!(圖b)

■第二站

轆轆車

紙包飲品盒製小車

「轆轆車」製作原理並不複雜,物資如紙包飲品盒、硬紙皮等也易得。做法分兩部分,第一部分是剪開紙盒的頂部與底部,讓風能在車子移動時穿過;第二部分則是用兩支竹棒分別將兩張圓形的卡紙連接製成四個車輪。然後將兩部分黏合,完成!將小車放在長長的軌道上,再看它自行下滑至終點!

概念

引擎轉化能源做動能

汽車需要可讓它移動的動力,引擎就是汽車的發動裝置,它可以將能源(汽油)轉化成機械能(動力一種),從而驅動汽車行走。除了引擎外,摩打是另一種將能源轉換成機械能驅動物件移動的裝置。

◆考考你

不用引擎、毋須摩打,轆轆車為什麼可由起始順利滑向終點?

解答:這要視乎車輪與軌道接觸的情G。圓形車輪會讓車子滾動,車輪圓形邊——即與路面接觸的周邊愈平滑,滾動愈順暢,因為車輪在滾動時會與地面摩擦,圓形愈不平滑,摩擦力愈大,速度減慢之餘亦會影響向前滑進的順暢度。當然,車子愈輕負載愈小,愈能容易滑出呢!

■第三站

結構型積木

積木膠圈 自製挼L

積木可以砌成實用又好玩的工具。同學利用結構型積木Gigo砌出投籃機和駕駛模擬器,後者更以體育課時常玩的膠圈製成挼L,連接駕駛模擬器,在玩賽車遊戲時更有「實感」,玩得更盡興!(圖c)

◆考考你

玩投籃機時,會出現投射的球懸浮在中間的情G,為什麼?

解答:這跟作用力及流動方向有關。在投射器發射球時,如果投射時所出的氣流方向在球的下方,球便會因為空氣流動速度加強(即風)而令氣壓降低,球往外推進的作用力會因兩邊的力相遇互相抵消,令球失去了前進的動力而懸浮在中間,不會掉下來呢!(圖d)

概念

伯努力定律懸浮

球四周的空氣有壓力差,伯努力定律指出「流速與壓力成反比」。球上方的空氣流動速度較快會導致空氣壓力較小;下層則因空氣流動速度慢而空氣壓力較大,這差異會令球移動,若能控制壓力差與氣流將球體推動及球體的作用力,讓三者的力相互抵消、抗衡,球就會懸浮了!

◆考考你

積木砌出駕駛模擬器(挼L),運用了什麼機械原理?

解答:連桿原理。連桿是指通過鉸接或滑接,即具彈性及柔性的連接方法,將組件連接,用來進行傳送運動、改變運動方向的方式。日常生活中,工具箱、活動長鉗等,都運用了連桿原理呢!

■想一想

你喜歡從遊戲中學習科學原理嗎?為什麼?

■關鍵詞

3D打印 3D printing

摩擦力 friction

滾動 rolling

連桿原理 linkage

文、圖:大海

[常識學堂 第122期]

 
 
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