2023臺北科學日
活動內容單
單位：臺北市立松山高級中學
帶隊教師：
- 活動標題：超乎想像
- 活動類型： □ 實驗 þ 觀察 þ 實作
- 適合年齡： þ 全年齡 □ 歲以上
- 活動內容簡述
以互動的方式，觀察力、電磁的現象，並深入探究可能的原理與機制。
- 運用原理和操作步驟
1. 平衡：
- 展示教具：平衡天使
一個圓盤上，放有20至30個質量不等的木塊，將圓盤放置基座上使之平衡，玩家必須從圓盤上依序拿取木塊離開圓盤且使圓盤保持平衡，玩家必須考慮木塊重量的力矩以及木塊與圓盤間摩擦力等效應。圓盤達平衡時，合力與合力矩皆為零。
實作：自制平衡玩具（材料：牙籤、鐵絲、螺帽、隨身小物）
將鐵絲纏在牙籤上，螺帽或隨身小物固定在二端，調整一下鐵絲，將螺帽視為雙手，則『雙手下垂』的姿勢將容易達穩定平衡。平衡玩具之所以會平衡，主要在於它是重心在支點下方，此時玩具所受的重力與支撐力皆通過支點，因此合力矩為零。若將玩具稍微傾倒，玩具會自行回復，此為穩定平衡，此種平衡可用力矩觀念來解釋。在操作過程中，會發現不需力臂等長，也不必考慮物體輕重是否相同，透過操作調整，它們自會找到平衡的位置（姿態）。
2. 隔空取物：
- 兩個圓柱木，半徑不同，半徑大的內挖一個圓洞，使半徑小的可合適地放在洞裡，成為一組，如照片所示。準備三組。手不可碰觸圓柱木，須想辦法將嵌在其洞內的小圓柱木提升至指定的高度。
3.哪個掉得快？
- 利用磁鐵自鋁管、銅管中落下時，產生渦電流進而抵抗磁鐵落下，不只顯示了磁場變化產生電流，也顯示了電流產生磁場，而產生的磁場會造成與重力相反方向的磁力，讓下落時間變長。
4.哪個停得快？
- 當鋁片、銅片在磁場中來回擺盪時，產生渦電流進而讓金屬片停下來，不只顯示了磁場變化產生電流，也顯示了電流產生磁場。但若金屬片挖洞呢?結果又如何呢?請大家猜猜看。
5.向右走？向左走?
- 兩鋼球在一半圓形容器中，如照片所示。思考要用什麼方法讓兩球分開，分別到此容器的兩左右兩端。請大家試試看喔!
- 注意事項
無
- 參考資料（若實驗內容有引用他方所製圖片、文章的部份，請於此處加上來源。）
1.平衡天使https://www.youtube.com/watch?v=o6abbAeI0ig&ab_channel=%E5%8D%97%E6%8A%95%E5%8D%80%E8%A6%AA%E5%AD%90%E9%A4%A8
2.渦電流https://www.youtube.com/watch?v=pJSYhDewTOE