衣架 吊掛 衣物 最 大 的 受力 位置 是 掛勾 可是 最 容易 變形 的 卻 是 橫桿 為什麼 讓 我們 一起 做 實驗 找 答案 梅 老師 好 好 三 位 好 曬衣架 它 受力 最 大 的 地方 可是 老師 如果 是 掛勾 的 受力 最 大 為什麼 常常 都 是 橫桿 在 變形 掛勾 很少 變形 好 我們 要 了 解 一下 整 個 衣架 的 結構 上 來 講 的話 掛勾 的 部分 它 是 不 是 做成 圓弧狀 對 所以 當 我們 懸掛 在 一 個 物體 上 的 時候 這 個 橫桿 你 有沒有 發覺 橫桿 本身 大概 都 是 圓 的 為主 可是 呢 藉由 整 個 力量 的 分散 從 兩 側 的 肩部 的 地方 最後 到 了 中間 這 個 橫桿 這 個 橫桿 就 是 它 會 承受 一 個 什麼 承受 一 個 從 兩 側 的 推擠 的 力量 讓 你們 能夠 更 認識 的 了 解說 整 個 衣架 的 結構 它 的 受力 的 狀況 我們 來 做 一 個 實驗 用 實驗 來 證明 好不 好 好 做 實驗 了 好 現在 老師 手 上 拿 了 這 個 衣架 就 是 我們 等一下 用來 檢測 這 個 中間 橫桿 它 受 力 大小 的 一 個 什麼 一 個 我們 把 它 叫做 針筒 衣架 來 那 個 紫莛 妳 現在 幫 老師 做 一 個 動作 就 是 用 妳 的 手 輕輕 的 壓 著 左側 跟 右側 開始 往 裡面 推 它 慢慢 的 推進去 好 慢慢 推進去 對 不 對 __UNDEF__ 對 的 我 現在 再 把 它 回復 原狀 好 現在 力量 比 剛才 要 大 一些 再 推 好 快 好 我們 從 剛才 兩 個 力量 在 推擠 這 個 針筒 衣架 的 時候 我們 發現 這 個 叫 活塞 對 小力 跟 大力 施加 在 衣架 這 兩 端 的 時候 這 個 針筒 活塞 我們 把 它 推進 我們 的 針筒 裡面 是 不 是 有 個 快慢 的 差別 是 誰 比較 快 誰 比較 慢 我們 先 有 個 概念 對 不 對 好 我們 現在 請 伯源 哥哥 幫 我 一 個 忙 好 把 這 一 件 衣服 來 我們 把 它 掛 在 衣架 上 我們 來 觀察 一下 整 個 活塞 它 所 產生 的 現象 是 什麼 代表 什麼 衣服 比較 輕 因為 我們 剛才 已經 了 解到 了 說 當 我們 的 力量 怎麼樣 小 的 時候 我們 會 發覺 活塞 它 是 緩緩慢慢 的 直接 往 這 個 針筒 的 底部 怎樣 推擠 對 不 對 __UNDEF__ 是 好 我們 現在 把 它 拆下來 我們 換 一 件 大 件 的 看好 123 真的 我們 剛剛 紫莛 在 推 的 時候 是 小力 還是 大力 才 會 產生 這麼 快 的 壓縮 的 狀態 大力 對 不 對 我們 從 這 個 活塞 __UNDEF__ 塞 這 個 壓進 我們 的 這 個 針筒 裡 的 快慢 的 大小 我們 就 可以 了 解說 原來 在 整個 衣架 裡面 我們 中間 橫桿 它 的 受力 是 比較 明顯 的 __UNDEF__ 對 而且 這 個 力量 很 特別 一點 就 是 什麼 就 是 我們 掛勾 的 力量 只 有 一 個 單一 的 方向 往 下 拉 對 我們 兩 側 就 是 往 兩 側 的 這 個 力量 可是 我們 中間 這 個 橫桿 它 的 力量 是 左 跟 右 互相 的 推擠 所以 假設 說 今天 我們 這 個 橫桿 要是 強度 不 夠 產生 一些 彎折 的 時候 它 會 怎麼樣 它 會 因為 受 力 的 不 平均 它 會 產生 扭曲 的 現象 你們 想想 看 怎麼樣 能夠 讓 我們 的 衣架 能夠 保持 形狀 不變 然後 強度 還 維持 到 能夠 承掛 很 重 的 衣物 呢 把 它 加粗 怎麼樣 加粗 可以 可是 加 粗 的話 整 個 結構 就 是 這樣子 對 不 對 __UNDEF__ 對 你 加 粗 不能 加鐵 或者 說 你 要 用 其它 的 東西 來 取代 對 變 堅硬 可以 __UNDEF__ 對 這 是 一 個 方式 對 不 對 __UNDEF__ 對 可是 結構 上 已經 固定 我們 有 什麼 樣 家 裡 最 常見 的 東西 我們 可以 拿來 用 我 想到 一 招 我 這裡 剛好 有 一 條 家 裡 會 常常 出現 的 鞋帶 只要 鞋子 穿完 了 之後 鞋帶 就 可以 繼續 留 著 然後 綁 在 這邊 這樣子 會不會 比較 堅固 老師 好 這 時候 我們 利用 中間 這 一 條 什麼 這 一 條 鞋帶 對 不 對 做 了 一 個 什麼 做 了 一 個 支撐 的 動作 好 我們 來 試試 看 我們 再 把 我們 的 重 衣服 重 衣服 掛上去 我們 來 觀察 觀察 我們 中間 的 活塞 會不會 產生 像 剛才 一樣 那麼 快 的 壓縮 它 動好 慢 好 慢 對 不 對 __UNDEF__ 對 而且 它 停 在 這邊 而且 沒有 活塞 沒有 推到 底部 表示 說 我 這 一 條 繩子 已經 發揮 了 功能 也就是說 這 一 條 繩子 呢 是 不 是 將 我們 掛勾 的 力量 的 一 部分 藉著 掛勾 的 這 個 點 的 位置 直接 支撐 著 我們 中間 的 橫桿 所以 這 是 一 個 有效 的 方法 除了 這 個 方法 之外 還 有 沒 有 別的 方法 筷子 妳 為什麼 想到 筷子 呢 因為 筷子 很 堅硬 應該 可以 把 衣架 固定住 很 好 宜妏 回答 得 很 好 來 老師 這邊 有 一 條 筷子 假設 把 這 根 筷子 把 它 固定 在 哪裡 固定 在 這 個 位置 的 時候 好 __UNDEF__ 對 我們 直接 用 示範 的 你 看 沒有 筷子 的 時候 當 這 橫桿 受 力 它 直接 會 壓縮 __UNDEF__ 是 對 不 對 好 假設 說 老師 的 左手 跟 右手 分別 代表 我 綁住 這 個 筷子 的 位置 __UNDEF__ 對 好 注意 看 這邊 你 看 很 難 推 為什麼 因為 我 要 推 的 時候 呢 筷子 會 怎麼樣 頂住 會 阻擋 會 形成 兩 個 力量 是 活塞 這邊 就 不會 動 了 所以 它 的 強度 就 會 增加 所以 我們 利用 這 個 簡單 的 方法 就 能夠 讓 我們 的 這 個 衣架 在 使用 的 時候 第一 個 可以 掛 比較 重 的 東西 是 對 不 對 當然 既然 它 不會 變形 我 這 個 衣架 就 可以 使用 很 久 好 接下來 也 要 考考 我們 兩 位 小小 實習生 的 創意 馬上 進行 下 一 個 單元 科學 創意 王 創意 無限 大 我們 是 科學 創意 王 兩 位 這麼 有 精神 剛才 我們 都 已經 學 了 衣架 的 力學 原理 之後 呢 現在 我們 桌 上 準備 了 很多 的 道具 等一下 就 要 運用 妳們 自己 的 創意 做出 屬於 妳們 的 衣架 大力士 這樣子 妳們 有 沒 有 問題 沒有 好 計時 一 分鐘 的 改造 時間 開始 還 有 三十 秒 十五 秒 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 時間 到 我 完成 了 好 兩 位 的 衣架 都 已經 改造 完成 我 先 來 問問 紫莛 好了 妳 是 加 了 尼龍繩 還 有 這 把 尺 是 為什麼 我 是 先 把 三 個 衣架 結合 在一起 這樣 應該 會 有 三 倍 的 支撐力 真的 嗎 這 把 尺 呢 這 把 尺 是 要 固定 這 個 下面 的 橫桿 就 像 老師 剛才 的 筷子 一樣 對 不 對 __UNDEF__ 對 尼龍繩 呢 尼龍繩 是 固定 這 兩 邊 這樣 才 不 容易 變形 聽起來 也 太 有 想法 了 接下來 來 問問 創意 王 宜妏 妳 的 設計 呢 用 筷子 固定 這 一 個 橫桿 然後 再 用 這 個 繩子 來 固定 這 兩 個 這 上下 這 就 是 剛才 妳 自己 說 用 筷子 固定 加上 我 的 創意 複合式 的 兩 位 的 衣架 大力士 感覺 都 超 厲害 的 好 接下來 我們 的 遊戲 要 怎麼 玩 呢 首先 我們 先 來 看 一下 這 個 正常 普通 的 衣架 它 的 寬度 是 多少 九 公分 對 不 對 我們 現在 量 一下 後面 這 一 個 這 一 個 已經 掛上 了 非常 重 的 衣服 它 現在 幾 公分 十 公分 都 快 十一 公分 了 對 不 對 對 好 我 來 考考 妳們 這 代表 什麼 意思 它 變形 了 沒有 錯 它 已經 有一點點 變形 了 所以 我們 第一 關 要 來 測試 的 就 是 妳們 的 衣架 夠 不 夠 堅固 等一下 一樣 看 一下 間距 如果 沒有 變形 的話 代表 妳們 成功 的 吸收 了 這 一 件 衣服 的 重量 好 誰 要 先 我 先 好 __UNDEF__ 妳 先 好 來 第一 支 到 第一 支 幾 公分 八 公分 因為 妳 的 尼龍繩 綁 得 比較 緊 竟然 是 八 公分 還 完全 的 承受 了 這 一 件 衣服 的 重量 很 厲害 接下來 換成 宜妏 的 試試 看 宜妏 的 幾 公分 九 公分 兩 個 人 的 衣架 大力士 都 過關 了 不過 為了 增加 遊戲 的 難度 妳們 看 現在 桌 上 有 六 盤 石頭 一 盤 各 是 三百 公克 等一下 我們 會 在 這 一 件 外套 的 兩 邊 口袋 各 放上 一 盤 的 石頭 也 就 是 一 次 增加 六百 公克 那 這 個 石頭 放進去 之後 第一 個 階段 如果說 它 的 那 個 衣架 沒有 變形 超過 一 公分 的話 就 都 不 算 失敗 第二 個 階段 第三 個 階段 這樣子 有 沒 有 問題 沒有 我們 就 從 宜妏 的 先 開始 慢慢 倒 小心 很 好 倒進去 了 有 變形 嗎 沒有 第二 階段 整 個 一千兩百 公克 都 下去 了 有 變形 嗎 沒有 也 太 堅固 了 我們 再 把 最後 的 兩 盤 倒進去 宜妏 妳 的 衣架 超強 的 有 變形 嗎 0.5 已經 變形 0.5 這樣子 宜妏 妳 的 大力士 衣架 超強 的 過關 小心 輕輕 的 倒 小心 來 看 一下 變形 了 嗎 沒有 好 接下來 第二 階段 小心 妳們 兩 個 的 衣架 大力士 也 太 強 了 有 沒 有 變形 沒有 還是 沒有 接下來 我們 再 把 第三 盤 都 倒進去 有 沒 有 變形 沒有 妳們 兩 位 的 衣架 大力士 也 太 厲害 了 全數 過關 好 的 到底 衣架 還可以 變出 什麼 千奇百怪 的 樣子 呢 跟 著 我們 一起 打開 發明 任意 門 發明家 的 任意 門 今天 要 開 哪 扇 門 今天 要 開 的 就 是 曬 衣架 的 環保 創意 門 冬天 的 時候 我們 的 外套 不 是 都 又 大 又 厚 又 重 的 嗎 為 了 解決 這 個 困擾 我 就 設計 了 這 一 個 用 鐵線 做 的 加長版 曬 衣架 妳 看 冬天 非常 大 又 厚 的 外套 就 可以