不重要

展演模組名稱(實驗名稱):自選題目

團隊成員:董燦霆、王培宇、鄭博文、薛瑾澴、許俊興

班級:機械系 一丙

普通物理授課老師:張烈錚

儀器說明

展演流程

實驗過程:

1. 將廢棄原子筆筆芯取出,剪下約3公分,彎曲後套進小馬達前端螺旋軸上

2. 將小馬達街上電池組,再以雙面膠將電池組與小馬達貼災毛刷上。以橡皮筋纏繞固定,避免鬆動

3. 打開電池組開關,當馬達開始轉動後,可以觀察到毛刷產生振動,放在地面上會原地轉動但不會前進

4. 將毛刷壓至10到20秒,使毛刷傾斜,再將毛刷放置地板後,可以觀察到毛刷往前行進。

原理說明

偏軸馬達(質量為m)轉動而使其質心往上偏移x時,在沒有外力的情況下,為使毛刷組(包含偏軸馬達,總質量為M)的質心保持原位,故毛刷組會往下(mx/M)。若此時毛刷組放在地上,為阻止毛刷組往下移動,地面對於刷毛的正向力增加,導致刷毛產生更大的形變量,使刷毛產生更大的彈力。若刷毛方向為斜向,則刷毛作用於地面的力量則會包含向後與向下的分量,再因作用力等於反作用力,地面對於刷毛則會產生向前與向上的分量,因而使毛刷組向前移動。

生活應用

此展演模組的核心為偏軸馬達,偏軸馬達其實在日常生活中非常常見,如手機的震動功能就是其一,透過凸輪的旋轉在手機中產生震動。在手機產生震動時可以發現手機有些微的位移,而甚至有APP利用此來控制手機旋轉拍攝全景照片。

另外偏軸馬達不只能夠打亂平衡也能維持平衡,例如汽車引擎中的凸輪會抵消發動機本身的震動使引擎穩定。