2024台北科學日
3 【直播】緊急求生號角
  • 適合年齡/ 7歲以上
  • 所屬單位/ 胡適國小
  • 指導老師/ 陳明仁、齊德珍、溫蕙茹
  • 類別/ 物理 生活科技
  • 攤位位置/ 
  • 備註/ 

  • 【線上動手作】直播連結:(直播活動已結束)

    直播時間表:

    13:00-13:15第一場

    13:30-13:45第二場

     

    • 活動內容簡述

       山野、水上運動、或天災,遇難時,常需要發出求救訊號。最常用的方式是使用一般的哨子傳遞訊息。

       但是,這些哨子大都是高音哨,聲音傳遞距離較短。

       我們用營養午餐的牛奶罐、PVC水管、橡皮筋、,以及氣球、塑膠袋、保鮮膜和停車收據等不易破的紙,

       來製作低音,聲音傳遞較遠的簡易緊急求生號角。

       在改變變因中,會示範管子長短、材質對緊急求生號角吹出聲音頻率、音量等的影響。

       並讓參與的來賓製作一個緊急求生號角。

     

    • 運用原理和操作步驟

      一、運用原理:

      這種號角稱為 air horn (空氣號角),在國內常使用養樂多的空瓶子製作,所以也稱為多多笛。其發聲的原理是:

     1.沒吹氣時,瓶內被管子和薄膜封住,形成封閉的狀態。(A)

     2.從側邊吹孔吹氣進去時,瓶內封閉空間的氣壓會增加,將薄膜外推。(B)

     3.空氣撐開薄膜後,薄膜和管子間出現空隙,空氣就跑出去。(C)

     4.空氣跑走後,氣壓減少,薄膜回復到原本的位置。空氣號角就會回到封閉狀態。(D)

       當連續吹氣時,空氣號角號依(A)→(B)→(C)→(D)→(A)循環的變化,使得薄膜往復來回的振動,拍打管子、

       推動空氣柱而發出聲音。

    圖一:緊急求生號角發聲原理圖(陳明仁,2021。修改自許良榮,2010)

     

    二、操作步驟:

    (一)材料:

    1.營養午餐中的牛奶塑膠瓶1個。

    2.橡皮筋1條。

    3.薄膜1張。需比塑膠瓶口再寬2公分,材質可為塑膠袋、保鮮膜、包裝袋、撕不破的停車單……等。

    4.PVC塑膠管1段。需比牛奶塑膠瓶高1公分。可用6分PVC塑膠管。

    5.挖洞器具:如美工刀、開孔鑽頭(使用6分PVC管時,開孔鑽頭的直徑為25mm)

    (二)製作步驟:

    1.在已經剝掉外層塑膠皮的牛奶罐的底部,沿著瓶子上的線條(剛好直徑為25mm)割出一個圓形的洞。

    2.在瓶子側邊打一個直徑約0.5~1.0cm的小洞,當作吹孔。

    3.將薄膜封住瓶口後,用橡皮筋綁緊。調整薄膜,讓薄膜在繃緊的狀態。

    4.接著把約10cm的PVC塑膠管從開好的25mm洞,往薄膜方向插入,使管子的一端完全與薄膜接觸。

    5.最後,就可以從旁邊的洞吹吹看,並調整管子的一端完全與薄膜接觸的鬆緊,直到發出聲音。

    圖二:製作步驟                 圖三:完成圖

    (三)探究變因:

    1.可變變因:管子材質、管子長短、管子粗細、管子厚薄、薄膜材質、薄膜鬆緊、管子插入薄膜的深度。

    2.因變變因:聲音大小、聲音高低、環保及其他。

     

     

    • 注意事項

    1. 製作過程會使用到電鑽、綁橡皮筋等不同的工作難易度,所以會依學員的成熟度進行區分性課程之設計,給予適當的工作任務。

    2. 緊急求生號角的響度很容易超過100分貝,故不准對著他人耳朵吹。以防造成耳朵的損傷。

    3. 求救訊號S. O. S.的摩斯密碼「短短短長長長短短短」記為

    「‧‧‧— — —‧‧‧」可畫在自製緊急求生號角上。

    圖四:市售緊急求生號角。(2021,陳明仁攝影)

     

    • 參考資料

      許良榮,2010。多多笛。科學遊戲實驗室。國立臺中教育大學科學教育與應用科學系。
      擷取2021.5..7  http://scigame.ntcu.edu.tw/voice/voice-010.html