[停課不停學] 動手做投石器 齊學槓桿機械

大家見過投石器嗎? 投石器或稱拋石機、砲或炮,都是遠古時代與中古時代出現的攻城武器,可把石彈、巨石或爆裂物投到敵方的城牆、城內或者兵陣內而造成破壞。

 

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此投石器所利用的科學原理

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1. 槓桿原理
「施力點」壓下去的地方,「支點」就像中間支撐地板處,「力臂」即施力點和支點的距離,「抗力點」投石器放石頭的地方。第三類槓桿,即施力點在中間的第一種槓桿。投射桿(抗力臂)越長,彈丸越輕,射得越遠。

2.能量守恆
彈力位能轉化為動能,使石頭彈射出去。並分為垂直動能與水平動能。垂直動能使石頭彈到高位置,得到位能;水平動能使石頭獲得水平方向的初速度,決定彈射的距離。

現在,你也觀看製作示範,試試自製投石器,材料包括:木條、厚雙面膠紙、鏍絲批、鏍絲及小木球/紙球。

 

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最後給你們送上一個有關「砲」的小故事。漢語的「砲」是古漢語動詞「拋」的名詞形式。這種通過聲調改變詞性的手段被稱為四聲別義。「砲」原指投石機與其彈,唐後也指由投石機發射的燃燒物,宋後也指由投石機發射的縱火物與爆裂物,明後也指大型管身火器。宋代之前「砲」與「炮」不同義,「炮」只有「燒烤」的意思,宋代之後「炮」逐漸有「砲」的意思。就連「火砲」一詞最初也是指發射燃燒物或爆裂物投石機與其砲彈,明後才也指大型管身火器。

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