作品名称：‘拱’的秘密.pdfVIP

作品名稱：「拱」的祕密 壹 、研究動機 ： 因為「拱形」很厲害，可以支撐比它還重的物體 ，所以我們對它有興 趣。「拱」是很能承受重量與壓力一種結構 ，而且又相當美觀 ，日常生活裡 到處都看得到。例如:水壩，它可以承受河水的衝擊力與壓力;又像是易開罐 汽水底部 ，為了要抵抗汽水裡的壓力 ，所以也做成拱形;又像整顆雞蛋都是 拱形 ，這樣的結構可以承受四面八方傳來的壓力 ，當母雞孵蛋時 ，雞蛋可 以保護裡面的小雞 ，不會輕易破裂 。因為它太堅固了 ，形成我們想要研究 的動機 。 貳 、研究目的 ： 「拱形」是一種能承受重量與壓力的堅固結構 ，它可以歷經歲月的考驗， 例如:位於義大利羅馬勝天使橋它是一座石頭結構拱橋 ，目前有一千八百年的歷 史 ，所以我們想研究拱形能承受的重量與壓力與日常生活中相關聯的應用 ，同 時它也是一種環保的結構 ，因為它可以承受比它還重的物體 ，所以它可以減少 資源的浪費 。 參 、研究設備及器材 ： 兩張卡紙 、四本書 、十四瓶飲料 、兩張塑膠墊板 、兩張紙 、四隻尺 肆 、研究過程或方法 ： 一 、「拱形」如何承受重量？ 構造 平面構造 「拱形」開口向上 「拱形」開口向下 二張紙平放在書上。 一張開口向上的放另 一張開口向下的放另一 作法 一張疊書在上 。 張疊在書上 。 圖示 圖示 這樣的做法能承受的 這樣的做法等於只有 這樣的做法可以把飲料 重量決定於材料本身 一張紙在承受重量 ， 的重量向下分散到兩邊 結果 像紙張能承受的壓力 也很容易被壓垮 。 的書上 ，因此不會被壓 不大 ，就會被壓垮 。 垮 。 二、當器材相同時 ，要知道 「拱形」寬度對它承受重量的影 響 。 寬 度 1 0 cm 1 5 cm 2 0 cm 承受重量 2 2 4 0 g 1 6 5 0 g 6 4 0 g 圖 示 三 、當 「拱形」寬度相同時 ，要知道 「拱形」材料對它承 重的影響 。 材 料 紙 張 卡 紙 塑 膠 墊 板 承 受 3 5 g 2 2 4 0 g 5 4 0 0 g 重 量 圖 示 伍 、研究結果 ： 第一個實驗告訴我們: 「拱形」開口向下 ，承受壓力越大 。 第二個實驗告訴我們: 寬度越短承受壓力越大 。相反的 ， 寬度越長承受壓力 越小 。 第三個實驗告訴我們: 材質越堅固它的,承受力越大 。 總結: 「拱形」開口向下 ，寬度越短材質越堅固承受壓力越大 。 陸、討 論 ： 我們在生活上常見 「拱形」對人類幫助 例如: 安全帽 、蛋 、輪胎 、鍋蓋 、易開罐汽水的底部 我們在建築上常見拱形對人類幫助 例如: 隧道、橋墩 、陸橋、東京鐵塔 、台北小巨蛋 我們認為 「拱形」可以在承受壓力上對生活有更多的幫助 例如:鞋子—在底部加上 「拱形」設計 ，就可以減輕壓力 。 防彈衣—在防彈衣的表面加上 「拱形」設計 ，可以增加它的抗壓力 。 汽車防撞結構部份—如果加上 「拱形」設計 ，可以減輕它的撞擊力 。 建築物上 —因為 「拱形」結構堅固 ，可以承受較多的壓力 ，所以很適合廣 泛運用在建築物的結構上 。 柒 、結論 ： 我們覺得 「拱形」的寬度及材質的不同影響它的承受力 ，它是一種很能承受重 量與壓力而且又相當美觀的一種結構 ，如果能廣泛運用在生活上 ，它是一種環 保堅固又可抗壓的結構 。 捌 、參考資料及其它 ： 一、 黃崇城(民 94) 。自然與生活科技課本第二冊第二單元：『生活