國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

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水力船

水可以儲存能量,我們能利用不同高度水的位能差產生動力來推動船前進。

操作步驟與現象

準備器材:寶特瓶(3個)、吸管、橡皮筋、保麗龍膠、鑽孔器。

1.用鑽孔器在寶特瓶距瓶底約1公分處鑽一個洞(請大人鑽洞),將一段吸管(長約2-3公分)塞入,用保麗龍膠將吸管黏好,然後將寶特瓶立好,做為水力船的動力部。(如圖一)

2.將另外兩個寶特瓶瓶蓋鎖好,水平放置,利用橡皮筋將這兩個寶特瓶分別固定在立起來的寶特瓶兩側,做為船身,使動力部在水面漂浮時能保持平衡。(圖二)

3.先放進水槽或浴缸試試看,水力船是否能保持平衡。

4.調整好兩側寶特瓶的位置後,用保麗龍膠將其黏好。

5.水力船放在水面上,將水倒入直立的寶特瓶內,你可以看到水從吸管流出,而船則慢慢的往前進。

(圖一)

(圖二)

原理

不同水面高度的水產生位能差,可以轉換成水流的動能。當船隻內的水往外流動,與外面的水產生讓船隻前進的反作用力,進而推動船隻前進。

重心的位置會影響運動物體的穩定程度,所以組裝水力船時,要先放在水面上試試看能不能保持平衡。

叮嚀的話

       組裝時要注意吸管噴出的水能不能順利推動船隻前進,因此要先檢查整艘水力船放在水面時是否有保持平衡,水有沒有向後噴出。

挑戰一下

1.只裝一次水,不能用手推船,看誰的船可以跑得最遠?

2.利用數個寶特瓶做不同組合,設計出不同造型的水力船。試試看,20秒內(不含裝水的時間),不能用手推船,誰的船可以跑得最遠?