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從迴旋洋芋片玩起~簡易螺旋輸送器 ,綠豆『輕鬆捲』!!

迴旋洋芋片讓我想到螺旋輸送器~ 『來做個螺旋狀的輸送器!將盤子中的米粒往上推。』

此文完整連結 http://n.sfs.tw/10893

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2019-10-23 23:35:38 最後編修
2017-03-13 09:37:25 By zfang
 

家離逢甲大學不遠,不過呀~有名的逢甲夜市人太多,平常很少會去。暑假較悠閒,這天帶小蒨在逢甲夜市閒逛~

 『好奇怪的棒棒!』逛夜市只能選一個東西買。
『我想吃這個~』小蒨拉著我。
原來是洋芋片,妙的是~它是用整顆馬鈴薯做的,透過特別的切割方式,做出一整顆螺旋狀的薯片。


如果洋芋片只能吃"一片",爸媽千萬別讓孩子看到這個!

 
洋芋片炸過脫水後,形狀就被固定,層層迴旋連續而上。


透過右上角的專用切割器,將一顆完整的馬鈴薯,切成螺旋狀!

『妳覺得它像什麼?』
『我覺得它像雲霄飛車的鐵軌和捲捲溜滑梯。』小蒨側著頭,又咬了一小段。
『媽媽呢?』
『我覺得像迴旋樓梯。』
『迴旋樓梯是什麼?』小蒨還沒有看過迴旋樓梯,娘家在左營,離蓮池潭不遠,池中有許多廟宇高塔(最有名的是龍虎塔),要登上一層層的高塔,就得走迴旋樓梯,而且有些高塔的迴旋樓梯,還有左旋右旋二個方向,如果分別走不同方向,看得到彼此,卻相遇不到。天橋的樓梯也常受限於空間,設計成迴旋樓梯。

哎~『吃吧!』管它像什麼。


螺旋洋芋片的趣味性高,好玩勝過品嚐~!

其實,這種加了許多『人工添加物』的油炸食品,我是不太愛買,之所以會買是因為『科學』!它讓我想到螺旋輸送器~
『來做個螺旋狀的輸送器!將盤子中的米粒往上推。』

首先找一個透明塑膠管,習慣用回收品動手做,透明塑膠管是裝隔熱紙的管子,家中沒鋸子,用切麵包的鋸齒刀代替。準備器材:塑膠管、竹筷、回收厚紙板(餅乾外盒)、剪刀、打洞機、訂書機、膠帶、筆、容器、綠豆或米 (如果是用寶特瓶與木棍,"作法"可以參考科學遊戲實驗室網站上的螺旋鑽)

1.在厚紙板畫圓圈並剪下,圓的大小略小於管徑。
2.用打洞器在圓紙板中央打孔(用剪的也可以,洞的大小有學問~會影響螺距。),沿半徑剪開。
3.將二個圓紙板重疊,從剪開的缺口,用訂書機將圓紙板與另一個圓紙板連接起來。
4.重覆步驟,連結好多個圓紙板,就是一個螺旋~
5.將竹筷穿進中心孔洞,將紙螺旋拉開,用膠帶把螺旋的兩端黏好~
6.做好的螺旋插入塑膠管中,就做成了一個『螺旋轉』。

 
第一次做的『螺旋轉』,中央的孔是用剪的,因為卡太緊~轉動塑膠管才能推動米粒上升!


後來~改用打孔器,做出稍微漂亮的紙螺旋(還須修剪才能輕鬆在塑膠管中轉動)

第一次試作,帶著三歲翔翔玩~

 
翔翔很喜歡這個,像彈簧般拉扯,『這是毛毛蟲~』他說。

將螺旋轉斜插入裝滿米粒的罐子中,螺旋管要傾斜些,才容易推動米粒。順利的話,螺旋會將米粒捲入,米粒被推動上升直到管口,再被另一個容器收集。第一次做出的紙螺旋卡得很緊,所以是直接轉動塑膠管。

狀況連連~米粒與塑膠管因轉動摩擦,還產生靜電,黏在塑膠管內;加上翔翔還小,轉動塑膠管時常不小心施力過猛,塑膠管突然彈起,米粒玩的到處都是!(用米粒似乎暴殄天物~得再改良!)


玩得到處都是,媽媽在擔心收拾上的麻煩,小朋友倒是很快樂~

第二次做,就學聰明了~將米粒改成綠豆,接著設計要讓『塑膠管不動,而是中間的螺旋轉動』。儘管事先剪的紙圓板小於塑膠管,但連接時還是有誤差,所以要修剪,讓紙螺旋在塑膠管中活動自如。

直接旋轉紙螺旋的竹筷軸,並不方便,再綁上一雙竹筷,變成輪軸~幫助省力,『螺旋轉』斜插入裝滿綠豆的容器(塑膠管身傾斜度較緩,更容易把綠豆推動。),用手指之力轉動『螺旋轉』,綠豆沿著螺旋被推動上升,小朋友便可以來玩綠豆『輕鬆捲』!


加了竹筷方便施力,也如同輪軸,施力在輪抗力在軸,旋轉更省力喔!

另一方面,施力大小以及能推動綠豆的數目,都受到中心螺旋螺距的影響。螺距大,推動的綠豆多也較費力。而螺距短,推動的綠豆少,雖輕鬆但因圈數多,得轉上好幾圈呢!如果要『拉開』螺旋增加螺距,圓紙片中心的洞要鑽大一些,或是用較細的竹籤代替竹筷。(洞的大小約為中心軸半徑的二~三倍,螺旋會較好拉開。打孔機的洞配上竹筷,則螺旋要做較多層~)


綠豆輕鬆捲~簡單又好玩!

螺旋輸送機的俗稱為『絞龍 』,利用旋轉的螺旋葉片,將顆粒或粉狀物料推移。而『物料自身重量』和機殼材質對物料的『摩擦力』,則使物料不至於與螺旋葉片一起原地旋轉,而能被推動移動。

值得注意的是:螺旋雖然是斜面的一種形式,使用『螺旋』進行輸送則未必是用螺旋來省力,而是改變物體位置,要省力則須搭配齒輪、輪軸…等其它機械原理。

新竹的小叮噹科學園區可以看到『阿基米德水車』水車展示操作,水管為螺旋狀,整組傾斜在水中,利用旋轉時的向心力與慣性,將水由低處往高處帶動。如果轉的快,還會在出水口處看到:『水沿切線方向甩出』呢!


位於新竹小叮噹科學園區的阿基米德水車(阿基米德螺旋抽水機),也是一種螺旋輸送器。

『阿基米德水車』還在2007年被英國《獨立報》評選為改變世界小發明第二名(『算盤』是No1)『….它能將水從低往高處運,據說是古希臘科學家阿基米德在西元前三世紀,為將水從大船船艙中排出所發明的。但根據研究顯示,其實它在西元前七世紀巴比倫的「空中花園」時期就已被廣泛使用…..』

想想看~日常生活中哪些東西也是螺旋狀?哪些也利用螺旋的方式把東西『捲』起來?

 

 

分類:科學動手做 2009/08/19 14:18

 

後記~ 在搬家時才發現2014年,王仁和老師(高雄市復興國小)曾留言討論,:

何老師您好,因為本身不是自然科專長,所以思考一些問題常常有些盲點或遺漏,
但每次拜讀您的文章,都獲益匪淺。有一些和阿基米德水車的問題想請問您,
問題如下:
請問影片中的水車原理是否和阿基米德水車相似?
https://www.youtube.com/watch?v=_0nZKAJ-LIk
如果有兩個「外圈」一樣的「大」水車,
只是一個往中心的過程繞了比較多圈;另一個繞了比較少圈,
那操作時會有甚麼不同呢?
可以想像的是,影響出水量的原因或許有:
1.浸水地的深度……(浸水越深、每繞一圈的入水量越大)
2.最外一圈的大小…(最外一圈越大,進水量也越大)
※由於真正「讓水進入」的是最外一圈,所以往內多繞幾圈,應不會影響入水量。
※由於「每轉1圈」的「入」水量是相同的,那是否無論到圓心之前繞了幾圈,
只要最外一圈一樣大,浸水深度相同,那「每轉1圈」的「出」水量就不會改
變?
※還是繞越多圈,會使得水要通到圓心需要越久的時間 (轉越多圈),可是只要開
始出水之後,每繞一圈的出水量就不會改變了?
※如果要把水往內圈 (圓心) 送,因為圓心一定在比較高的位置,所以繞越多圈,
會越省力嗎?
另外類似的設備(請見下方),看起來每一圈的大小卻相同?
https://www.youtube.com/watch?v=LWedIS5teJI
還有繞了非常多圈的設計:
https://www.youtube.com/watch?v=KftWrvp7RDk
是因為繞了那麼多圈,才能讓水噴得那麼高嗎?
當然單純以螺絲釘的方式思考,
無論是從上往下「垂直」鑽入的地板;
或著是從左往右「水平」鑽入牆面都一樣。
一定的距離內螺紋越多,就越省力。
如果想像螺絲釘不動,前進的就是地板或牆面。
可是這類水車或絞龍似乎要多考慮地球引力?所以設計上有甚麼另外要注意的地方嗎?

目前還沒有回答他的問題,如果大家有想法交換,也歡迎留言討論。

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