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    指尖陀螺與承軸工程

    【場料】 csl 成 Sony 旗艦獨家發售電訊商

    Sony 近期推出的 Xperia 5 II 成為熱門的旗艦手機,而csl則成為了獨家發售的電訊商。 csl 為這款 Sony 旗艦推出分期出機計劃,用戶只要 $583 × 12 個月就可以於 csl 買走 Xperia 5 II 。

    【場料】 買 KEF 產品 85 折訂酒店海景套房

    近大半年好多人都 Staycation 消費,去本地酒店渡假都係一個熱門活動,如果有埋靚聲音響同音樂伴隨就更正! KEF 與榮獲 Tripadvisor 評選為香港前五名的酒店唯港薈跨界合作,聯合推出三間以音樂為主題的限定套房,誠邀樂迷們徜徉海港景色,回味與致敬時代傳奇。

    【11.11 電腦網購節】超輕巧 Windows 2 合 1 平板 Lenovo IdeaPad Duet 3i

    今次 11.11 電腦網購節,Lenovo 為大家帶來一部仍未在市面發售的新機 IdeaPad Duet 3i ,這部機的特點在於是一部可拆鍵盤的 2 合 1 電腦,重量只有 597 g,比一般平板電腦還要輕輕巧。

    指尖陀螺在外國稱為「Hand spinner」,是最近流行的小玩意,有報導介紹時更聲稱只要把它放在手指尖上玩,不單只能夠替玩家減壓,還可以讓玩家放鬆肌肉。今期我們從 STEM 角度,研究一下當中的設計。
    大部分的指尖陀螺都運用了數學上的旋轉對稱,旋轉對稱就是在圖形依靠著一個中心點進行旋轉,經過旋轉一周之後,圖形重疊的次數達兩次或以上,就稱為旋轉對稱圖形。運用旋轉對稱圖形的設計,有助陀螺轉動時更容易得到平衡。

    科學元素解構陀螺

    傳統陀螺在轉動時,陀螺底部與旋轉面的接觸點會產生磨擦,引致摩擦力、熱能和聲能的出現而導致能量消耗,令陀螺轉得愈來愈慢及停止轉動。如果能減低旋轉點的摩擦力,有肋延長陀螺的轉動時間,有些由磁鐵製造的磁浮陀螺,就是運用了磁鐵同極相斥的原理,令磁鐵陀螺浮在半空中旋轉。
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    指尖陀螺的數學元素是對稱。
    指尖陀螺的數學元素是對稱。

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    傳統陀螺底部尖,減少整體面積接觸點。
    傳統陀螺底部尖,減少整體面積接觸點。

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    指尖陀螺的旋轉在旋轉中心點上,加入滾動承軸(Bearing)來協助指尖陀螺轉得更順暢︐減低摩擦力。
    指尖陀螺的旋轉在旋轉中心點上,加入滾動承軸(Bearing)來協助指尖陀螺轉得更順暢︐減低摩擦力。

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    承軸在指尖陀螺上起了支撐旋轉體的作用,指尖陀螺在軸上彼此產生相對運動,內裏的走珠構成整個軸承,與轉軸互相滑動使轉軸轉動時產生的摩擦力減至最低。
    承軸在指尖陀螺上起了支撐旋轉體的作用,指尖陀螺在軸上彼此產生相對運動,內裏的走珠構成整個軸承,與轉軸互相滑動使轉軸轉動時產生的摩擦力減至最低。

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    由古代到現在的承軸工程

    承軸工程早就在古時出現,古人在搬運大物件時,都在物件下加入一排排的木杆或球狀物件以減輕與地面之間的摩擦力來進行直線的搬運。
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    把直線承軸造成圓形,就可以令軸中的對象無限自轉。
    把直線承軸造成圓形,就可以令軸中的對象無限自轉。

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    迷你四驅車身上有應用承軸來減低車軸轉動時的摩擦力來增加車速,還有鐘錶也有運用承軸。
    迷你四驅車身上有應用承軸來減低車軸轉動時的摩擦力來增加車速,還有鐘錶也有運用承軸。

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    3D 打印指尖陀螺

    指尖陀螺的大小與旋轉的速度有影響嗎?旋轉對稱圖形不同的重疊次數指尖陀螺的轉速、轉動的維持時間、平衡穩定性等又有沒有影響呢?
    學生可以透過電腦軟件,運用旋轉對稱的知識設計不同形狀及大小的指尖陀螺,再利用 3D 打印機把它們製作出來。完成後,可提醒學生利用計時器進行轉速測試和比較旋轉耐力,以此引證形狀大小和重疊次數如何影響指尖陀螺的旋轉動力。
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    指尖陀螺全球風麾︐受學生歡迎的小玩意,若從學術上探討當中的原理,相信一定會令學生產生大量學習動機。
    指尖陀螺全球風麾︐受學生歡迎的小玩意,若從學術上探討當中的原理,相信一定會令學生產生大量學習動機。

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    來個比賽,看誰能造出一個既高度轉動,又能持續長時間的指尖陀螺。
    來個比賽,看誰能造出一個既高度轉動,又能持續長時間的指尖陀螺。

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    實驗過後才教授有關旋轉運動的作用公式,相信必定能令學生印象更深,有助加強他們的應用知識的層面,更可以引導學生加入更多不同的元素,例如 LED 燈等,令它可以延伸有更多不同的玩法。
    實驗過後才教授有關旋轉運動的作用公式,相信必定能令學生印象更深,有助加強他們的應用知識的層面,更可以引導學生加入更多不同的元素,例如 LED 燈等,令它可以延伸有更多不同的玩法。

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