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尋訪桃花心木的種子與紙種子DIY

桃花心木種子有著長長的翅膀,會由垂直降落旋轉,慢慢調成橫躺式水平旋轉,長長的翅膀有效的增加其受力面積,使下落的速度更慢了。

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2019-10-25 11:11:39 最後編修
2017-02-08 22:40:36 By zfang
 

興大校園美,是親子遊憩的好所在,也是找尋桃花心木種子的寶窟。從沒親手撿過桃花心木種子,星期六帶著小蒨趁著小雨,去城市裡的桃花源~中興大學,找尋桃花心木種子。

桃花心木種子飛散是在4~5月,通常會先落葉,不使葉子影響或阻擋帶翅種子飛翔。此時已是五月中,似乎已過了落果黃金期,新葉早已滿枝頭,不知道還能不能撿到?


樹上沒見到未爆開的蒴果,草地步道上也乾乾淨淨。

矮花叢中多是落葉,種子你在哪裡?


細細找,落葉堆中找到一枚斷翅的種子,顏色與落葉差不多。

找到第一片就是開始,有了信心,繼續找尋。


草叢中、落葉堆、松葉間,犀利的眼~視線所及,絕不錯過!


『媽媽,我們像不像是在尋寶!』小蒨是我的最佳戰友。

後來才發現,找錯地方了。
桃花心木希望孩子飛遠,癡癡地在樹下找尋的我們,又怎會有收穫!

繞行到另一區,雖然水泥道上依然沒有,在松樹林林間偶然能見大片且型態完整的翅果,能飛這麼遠,必然強健。


得之不易的滿滿戰利品!

若非小朋友失了耐心,可能會在松林區尋覓更久。
最後還是小蒨一句:『不要再撿啦!再撿就要揹我了…..』已經20多公斤,揹不動,只好巴巴望著松林寶窟.....

『如果再給我半小時,我可以撿更多更漂亮的種子...』小蒨的媽媽在自言自語....唉,這叫做撿種子的貪婪!

*******

靠風力傳播種子,有蒲公英、火焰木、木棉花、風鈴木等,發展出特異功能,長出翅膀或羽,增加滯空時間,使得種子有機會能隨風,飛得越遠越好。


上方為桃花心木種子,下方小小的則是在松果中發現的種子,也是帶翅能飛行的呢!

桃花心木種子有著長長的翅膀,以旋轉的方式飛翔。光是旋轉,還不足以減緩落地速度時間,聰明的桃花心木種子會由垂直降落旋轉,慢慢調成橫躺式水平旋轉,這時長長的翅膀就能有效的增加其受力面積,使下落的速度更慢了。

白老師曾這麼描述它的飛行模式:『桃花心木在落下的過程分兩階段,垂直落體和水平繞轉,當種子在垂直落下時,種子是豎著往下掉,由於側面的弧度,依據白努利原理,兩側壓力不相等,所以會從豎立垂直落下一段距離後,改為橫躺水平旋轉和翻滾。』因為翅膀的形狀與氣流的作用而旋轉,同時也藉著飄落時的旋轉而維持平衡。

以能量守恆的觀念來說明桃花心木的飛行,能量包含有位能、垂直落下的動能、轉動動能及阻力作功。當種子轉動動能及阻力作功越大,落下速度就會變慢,藉由旋轉消耗能量,延長落地時間。此外,長長的翅,也使空氣阻力的受力面積大,也能減慢落下速度。

不過,飄落時若是沒有風,種子仍是會垂直落下,要有水平方向的風,才能將它吹遠。所以,當陽光燦爛蒴果開裂時,有翅種子仍會靜待風起,飄越遠越好!

********

回家整理,將潮溼的翅果吹乾。

喜歡這種木質化的翅果,數一數,完好的看起來接近60片,有大有小~還有不少"殘缺"的,有翅卻無種?不會旋轉,空飄而已。


翅膀非常脆弱,容易破裂,細心以薄膠帶黏貼整形……

結果,直直落!莫非重量太重?
看來,天然的還是最好呀!

小朋友抓的力道大,翅膀一抓就斷,不堪折損~正巧讓我來觀察切面。


從折斷的翅膀來看,厚側內部構造其實是有空隙的,如此可使質量減輕,增加阻力。


將種子放在水上,會發現種子能漂浮呢!


撥開種子,木質部分果真充滿空隙,壓一壓,觸感像是薄的保麗龍片。


種仁是灰白色,研究顯示在暗處發芽率較高,是否會發芽?可不能只是會飛而已。

如果折翼的比例不大,即便是斷的也能飛,只是轉速變快。附帶一提~猜猜:『轉速變快,落地時間會增加還是減少?』

參考答案請反白: ( 只考慮轉動動能變大,會以為使垂直落下的動能減少,使滯空時間增長…..實則不然,長長翅膀在水平繞轉時,也增加了空氣阻力,當翅膀截短,轉動動能雖增加,但是阻力做功卻是減少,兩相比較之下,其實落地速度反而快,滯空時間縮短。  ) 

********

帶孩子玩,來做紙的吧,不怕捏壞。首先是做如下的紙種子。


這類的紙玩意被稱為"紙蜻蜓"(相對於竹蜻蜓),落下時可以看到快速旋轉!

不過,紙蜻蜓只會垂直旋轉,並不會像真實的桃花心木種子,還會慢慢轉成水平方向繞轉。所以,只能用來說明:旋轉時因旋轉動能削耗了落地的能量,使垂直落下的動能變少,速度變慢,滯空時間延長。

而且,桃花心木種子是單翅,紙蜻蜓不足以模擬之!於是咱們再做另一種,相當簡單,只需要一張紙、釘書機、剪刀。


約1/4的B4紙大小,垂直方向折四等份,在將紙條反折二三折,剩約原先紙條1/2長度。


檢視手上的紙條,有V形的弧度了,要怎麼才能讓它像桃花心木呢?


來剪吧!只留下薄薄的一片,記得,要留住原來的V型脊。


這模樣,就是紙做的桃花心木種子!

能飛嗎?飛行模式能像桃花心木種子一樣嗎?先垂直落下,再逐漸水平旋轉嗎?記得要高高舉起,輕輕放下喔,給它足夠的時間翻轉。

如果不行,再去思考:怎麼調整?利用相同的方法,去改變翅寬、翅長、種子配重,並利用色紙來做,就算錯過了桃花心木種子雨的時間,也能在家、在教室、在空曠處,自己DIY!


試試看,哪一個是桃花心木媽媽眼中,超會飛的好寶寶!


在我的眼中,小蒨絕對是超可愛的好寶寶!

 

分類:科學五四三 2011/05/17 12:22

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