崑小探究桿擺 好奇心化為行動力

記者汪惠松/永康報導
台南市國中、小學十四組作品參加全國科展全部獲獎,榮獲團體總成績第一名,其中崑山國小老師沈聰男、陳伶伶指導學生團隊研究的「桿與輪的華爾滋─桿擺運動的探討」,由實驗結果分析比對,成功推導出桿擺運動原理,拿下國小組第三名。
崑小獲獎學生團隊包括李蕎恩、董柏寬、康百榮、孫可杰等四人,在老師沈聰男、陳伶伶指導下,從研究主題的蒐集到實驗的設計、觀察、記錄、錄影,過程中雖曾遭遇許多瓶頸,但均懂得如何面對困難、解決問題。
沈聰男說,科展研究主題「桿與輪的華爾滋─桿擺運動的探討」作品,取材靈感來自於國外的科學教育網站。「桿擺」是一種利用一組對向滾輪帶動放置於其上的橫桿,使其產生週期性往復運動的擺動裝置。
目前國內外相關文獻或網站都很少提及這種奇特的擺。學生們在學校雖曾做過「單擺」實驗,但對這種前所未見的擺卻感到陌生又新奇,在好奇心驅使下,利用每天放學後進行兩個小時的「桿擺」探究活動。
經重複實驗及大量的資料分析,學生們發現桿擺的等週期性、能量轉移過程和單擺相當一致,但影響擺動的變因卻比單擺複雜許多,如滾輪間距、轉速、接觸面的摩擦性質、桿身的重量都會影響桿擺的擺動週期,而擺幅的大小則取決於釋放位置、摩擦力、桿身長度及重心等變因。