生活中的科學EP3-噴錢槍

生活中的科學EP3-噴錢槍

大家好我是浣熊老師,再過不久就是農曆新年了,家家戶戶都洋溢的過節的氣氛。農曆新年又稱春節,是華人文化的一個重要節日,春節的活動十分多元、包含貼春聯、吃年糕、放鞭炮以及發紅包(壓歲錢),而既然講到壓歲錢,浣熊老師就來教大家如何製作一支噴錢槍,體驗一下土豪瘋狂灑錢的樂趣吧(*゚∀゚*)!

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看到鈔票源源不絕的噴出是不是非常有過節的感覺呢!

在進入製作步驟前,浣熊老師要先提醒大家,本模型建議使用文具店或書局販售的玩具鈔票,以免找不到發射後的真鈔而荷包大失血哦~

現在就讓浣熊老師一步步教大家如何製作噴錢槍吧!


組裝步驟

首先,我們需要使用積木製作出一個能夠放置玩具鈔票的空間,一般市售的玩具鈔票規格與真鈔相同,皆為7x16cm

第一步需要將使用長結合鍵將各式的連接(圖一),這樣就完成噴錢槍的底層結構了(圖二)。

(圖一)
(圖二)

第二步主要使用8x12底盤5x10長方框(圖三),用於製作噴錢槍右側與後方的擋板,避免玩具鈔票掉出來(圖四、圖五)。

(圖三)
(圖四)
(圖五)

第三步會使用到短結合鍵5x5正方框3孔超長條(圖六),將上述零件結合後完成噴錢槍前側的擋板(圖七),再將它結合到8x12底盤上(圖八)。

(圖六)
(圖七)
(圖八)

第四步我們會需要使用10mmⅡ軸33mm滑輪36mm橡膠圈(圖九),將三個滑輪套上橡皮圈後穿入10mmⅡ軸,並將10mmⅡ軸以段差處朝下的方向放入8x12底盤,完成後調整33mm滑輪的位置 (圖十、圖十一)。

(圖九)
(圖十)
(圖十一)

第五步主要使用5x13長方框各式長條以及長、短結合鍵(圖十二),將他們互相結合,完成噴錢槍的上蓋(圖十三)。

(圖十二)
(圖十三)

第六步要使用到10mmⅡ軸20T齒輪軸扣鍵(圖十四),使用軸扣鍵將上蓋與8x12底盤結合,並將10mmⅡ軸和20T齒輪插入上蓋的5孔長條,完成配重物的製作(圖十五)。

(圖十四)
(圖十五)

為什麼需要配重物呢?

當我們在操作噴錢槍時,配重物可以將玩具鈔票向下壓,確保其與36mm 橡膠圈緊密貼合,透過兩者間的摩擦力將玩具鈔票噴出。配重物需要依據電池電力玩具鈔票材質數量等差異進行調整,以本模型的20T齒輪配重物為例,可以發射約30張的玩具鈔票。

第七步會使用到8x12底盤20T齒輪(圖十六),將8x12底盤與噴錢槍結合,完成左側的擋板,並將20T齒輪插入10mmⅡ軸(圖十七)。

(圖十六)
(圖十七)

第八步需使用各式短結合鍵(圖十八),將他們依照圖示結合,完成握把的構造(圖十九),再將它與噴錢槍結合(圖二十)。

(圖十八)
(圖十九)
(圖二十)

第九步需要使用20T齒輪以及氣動套組(#1238RR)中的零件,分別為單線軸馬達4.5V單孔開關電池座(圖二一),將20T齒輪插入單線軸馬達,並依照圖示與噴錢槍結合,確認兩個20T齒輪彼此相互嚙合(圖二二),接著將插上接頭的4.5V單孔開關電池座插入握把中央的孔洞,完成電池座的固定(圖二三)。

(圖二一)
(圖二二)
(圖二三)

第九步要來製作噴錢槍的腳架,使用各式長條長、短結合鍵(圖二四)將它們結合成A、B兩種部件(圖二五)。

(圖二四)
(圖二五)

首先將兩個部件A結合在8x12底盤內側(圖二六),接著插入部件B(圖二七),完成腳架的製作,避免玩具鈔票從噴錢槍前方的槍口掉出。

(圖二六)
(圖二七)

Do~ Re~ Mi~ Sol~ 一支炫炮的噴錢槍就完成了(圖二八)!

(圖二八)

接著浣熊老師要教大家如何放入玩具鈔票,首先拉起10mmⅡ軸打開上蓋,接著將玩具鈔票放入噴錢槍內部,經浣熊老師實驗證明,本模型可一次發射約25~30張的玩具鈔票,完成後關閉上蓋即可。(影片一)

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(影片一)

在發射前,需確認4.5V單孔開關電池座的開關方向,若是開錯方向將導致滑輪向後運轉,玩具鈔票便無法發射,確認後只需將槍口稍微往上抬升10~20度,讓玩具鈔票可以依序噴出(影片二)。

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(影片二)

問題排除

若你的噴錢機無法順利噴出玩具鈔票,可以參考以下解決方法:

1.使用全新的鹼性3號電池。

2.檢查是否有零件卡住10mmⅡ軸,影響其轉動速度。

3.確認20T齒輪之間的嚙合狀況,太緊、太鬆皆可能導致發射失敗。

4.減少玩具鈔票的數量或調整配重物的重量


結語

在製作噴錢機的過程中,我們會發現它的構造與動力系統十分簡單,僅僅只是將裝有馬達的滾輪安置在玩具鈔票下方而已。這教會我們只要發揮想像力創意,再簡單的材料也能玩出不簡單的驚喜,讓我們一起用自製的噴錢機來體驗財富自由的感覺吧!

你也可以將白紙裁成7*16cm後寫上各式獎品或新年願望,將噴錢槍轉變成抽獎槍或是許願槍唷。今天的分享就到這邊,浣熊老師也在此預祝大家新年快樂,我們下次見,拜拜~


科學原理

噴錢槍主要使用到摩擦力以及重力的科學原理,摩擦力提供玩具鈔票向前噴出的動力;重力能夠讓配重物向下掉落,確保玩具鈔票與36mm 橡膠圈緊密貼合。

橡膠材質擁有較大的動摩擦力,當36mm 橡膠圈向前轉動時,能夠連帶將玩具鈔票噴出,你可以使用不同材質或紋路的紙張進行實驗,如:牛皮紙、雲彩紙、西卡紙…等,將它們裁成7*16cm後分別放入噴錢槍,觀察不同紙張與發射效果間的關係,若紙張間的摩擦力大於紙張與36mm 橡膠圈的摩擦力,噴錢槍便無法順利運作,透過改變紙張的材質以及配重物的重量,找到最佳的發射配置吧!

課綱參考:

INb-Ⅲ-3 物質表面的構造與性質不 同,其可產生的摩擦力不 同;摩擦力會影響物體運動的情形。

PEb-Ⅴc-5 摩擦力、正向力、彈力等常見的作用力。

ai-Ⅱ-3 透過動手實作,享受以成品來表現自己構想的樂趣。

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參考資料:

摩擦力 - 維基百科,自由的百科全書
重力 - 維基百科,自由的百科全書
馬達 - 維基百科,自由的百科全書

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