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儀器說明

吹風機、吸管、膠水瓶、乒乓球、筆、寶特瓶、膠帶、長尾夾

展演流程

-實驗演示影片照片

我們利用吹風機進行實驗，若是能讓吹風機的風力達到適合的大小，便能使受風物浮空，實現理論預測的結果

• 首先要讓增強吹風機的風力，這裡我們分為兩種方法

1. 我們要將吹風口縮小。首先將吸管（口徑要能插入吹風口）以熱熔膠將吸管黏在吹風口，再用膠帶黏住確保能完全密閉。
2. 先將吹風機拆開，並使用銅線增加馬達中的匝線圈密度，藉此提高吹風機的馬力

• 我們利用兩個實驗來證明康達效應和受風物的重量及外觀的關係

1. 第一個實驗是先對內含膠水的膠水瓶吹風，結果因為重量過重，直接向下墜落；接下了對空的膠水瓶吹氣，實現物體懸浮在空中的結果。在這一個實驗中，控制變因為風力大小，操縱變因為重量大小，而應變變因為受風物是否浮空的結果
2. 第二個實驗則是先對筆吹氣，結果為墜落；然後對乒乓球吹氣，結果懸浮在空中，而且效果更加明顯。在這一個實驗中，控制變因為風力大小，操縱變因為重量大小，而應變變因為受風物是否浮空的結果

• 由以上實驗我們可以得到兩個結論：

1. 重量太小會導致受風物直接吹走，若是太大則會墜落
2. 受風物外觀越接近圓弧狀越能出現康達效應的現象

• 確認了圓弧狀有利於使物體浮空，再進行寶特瓶的實驗。必須先改變寶特瓶的外觀，讓頭尾更加圓滑，我們利用以下方式來製造圓弧：

1. (1)切除寶特瓶的頭部，然後用膠帶黏住缺口
2. (2)由於寶特瓶的瓶身比較寬，因此出風口不能使用吸管，這樣受力面積會太小，而是吹風機原有的出風口
3. (3)切除寶特瓶的底部，再夾上長尾夾，依狀況增減數量配重

原理說明

本實驗的原理為「康達效應（Coanda effect）」，當流體流經凸的曲面時，流速加快而導致流體會吸附在曲面上流動（又稱為附壁作用）。當康達效應出現時則將瓶子推向氣流的作用力，因此瓶子不會被吹離氣流，同時，不同的作用力方向也會導致瓶子往不同的方向稍微傾斜。另一方面，由於氣流往上快速流動，提供了往上的作用力，因此可以支撐瓶子的重量，使得瓶子能夠浮空。

● 注意事項：

a. 實驗前可以先將寶特瓶放在桌面上橫著靠近吹氣口，然後觀察瓶子受風時的情形來配重

b. 吹氣口黏貼的吸管尺寸，要配合瓶子的大小。基本上瓶子的直徑越大，吹氣口就要越大。

c. 瓶子的重量是影響實驗成功與否的重要因素之一，也會影響瓶子浮空時的傾斜角度，重量越輕，瓶子傾斜角度越大。

生活應用

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參考資料

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