壹、活動目標 Goal
學生能透過紙飛機的摺疊與設計,理解飛行的基本原理,並發揮創意與團隊合作,設計出能執行「失速倒轉」飛行任務的紙飛機,從中培養問題解決與表達能力。
大概念 Big Idea
飛行是一種可以透過觀察與設計來理解與掌控的現象,運用物理原理與創新思維,即使簡單的紙張也能實現複雜的飛行表現。
核心問題(探究問題) Essential Question
在不使用外加動力與材料的情況下,我們該如何設計紙飛機,讓它能在空中完成失速倒轉並安全返回?
教學對象
國中生
教學時間
45分鐘 (1節課)
作者(服務單位)
龔意耘
(花蓮縣私立四維高級中學)
楊悅玄
(花蓮縣私立四維高級中學)
顏萌均
(花蓮縣私立四維高級中學)
通訊作者 e-mail
龔意耘 Yykung0419@gmail.com
關鍵詞
康達效應
流體力學
貳、課程綱要對照 Course Outline
利用 A4 大小的紙張,製作出不同造型的紙飛機,透過創意與科學為依歸的摺法與設計,使得紙飛機猶如戰鬥機般的展現不同特技。
參、活動原理 Theory
本活動運用空氣動力學與失速機制,藉由紙飛機的機翼角度、摺法與重心設計,使其在飛行中產生特定氣流變化,達到倒轉返回的飛行效果。
肆、活動材料 Material
器材
A4紙
伍、活動流程 Procedure
共 1 關,滿分 100 分。預計每人闖關時間 10 - 15 分鐘。
每隊於評分前共有 5 分鐘的練習與調整時間(與活動二共用)。調整完後,所有飛機需置於裁判桌上,等待裁判檢查編號並確認無加裝任何物品,檢查時間共 1 分鐘(與活動二共用),檢查通過後直到操作時才可取用。若檢查不合格,則該架飛機須待評分計時開始後始可於發射區進行修改,通過後才可操作,否則該架飛機以棄權論,修改期間計時不停止。
參賽者於操作前至發射區先將紙飛機拿好,呼喊隊號後即開始計時。發射前先告知裁判飛機預計要越過哪一區倒轉。
參賽者將紙飛機向前擲出,飛機須在飛行過程中以「失速倒轉」而非「迴旋、迴轉」形式飛回參賽者手中,如下圖所示。
陸、活動評分 Scoring
參賽者的飛機往前飛進指定得分框範圍內(框寬度為兩區 = 80 cm)或越過指定得分框後失速倒轉,並循原方向飛回參賽者手中即為發射成功。
失速倒轉點至少要超過 4 這一格,而後有失速行為,積分 60 分。
失速後折返最遠距離的 1/5 以前 ,積分 70 分。
舉例:射程最遠到第 7 格,7 - 7 / 5 = 5.6,方便起見,飛機落在 5,6,7 都算積分 70 分
失速後折返最遠距離的 1/5 到 1/2,積分 80 分。
舉例:射程最遠到第 7 格,(承上一題說明)7 - 7 / 2 = 3.5,飛機落在 3,4 都算積分 80 分
失速後折返超過最遠距離的 1/2,但是未能折回原點,積分 90 分。
舉例:射程最遠到第 7 格,回到 1,2 都算積分 90 分
失速後折返原點被發射者接到,積分 100 分。
簡短說明加分
提到:白努力定理,馬格努斯效應,或者改變尾翼都可以加分 。