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【活動紀實】M.I.C. XXX:指難

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紀錄/吳易軒

如果你是天性嗜酒的人,出門在外想開瓶紅酒解饞,卻苦無開瓶器,這時該怎麼辦?又或者隔壁鄰居老愛引吭高歌唱KTV又大走音,想測個分貝舉報他,難道真的要買個分貝計才行?本期【M.I.C. XXX:指難】邀請到東吳大學教授陳秋民以及龍山國中的鄭志鵬老師為大家介紹如何利用身邊的工具和科學原理解決生活中的問題。

陳秋民:紅酒、奶油、水電工

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陳老師拿著一根金屬管子,上下一晃,裡面發出一聲清脆的叮鈴聲,陳老師問著大家裡面裝的是三態中的哪一態,結果回答固態的大多數人都被當掉啦!

今天的主題「紅酒、奶油、水電工」都跟這跟管子脫不了關係,提到物理就雙眼散發著光芒的陳老師笑稱自己是垃圾堆中淘寶的物理教授,希望大家能將科學融入生活中,「科學不一定要當工作,但一定要好玩」。

水錘作用Water Hammer

不用開瓶器要怎麼開紅酒?其實很簡單,準備個水桶,把酒瓶倒過來,讓瓶底朝上,然後手握拳敲打瓶底,敲個3、4下瓶塞就「啵」一聲出來囉(沒那麼優雅就是了)!原理是「水錘作用」,酒瓶倒過來時,水在下空氣在上,敲打瓶底後因為慣性水會往上,因而擠壓空氣造成極大的壓力,然後水重重往下敲擊瓶塞,軟木塞就是這樣被水敲出來的。

而這個原理就跟家中水管一樣,當水在管路中流動時,若將管路下游之閥門快速關閉,水流具有慣性,因此水流之慣性動量持續往前推擠,造成管內壓力急速上升,因而產生水錘作用,一日敲日日敲,不僅噪音煩人,水管敲久也會壞,敲壞就漏水啦,因此會建議裝上水錘吸收器來停止這些困擾。

熱導管

講完了紅酒跟水電工,那奶油又是什麼呢?陳老師笑著說,他們家都會自己做豆漿,豆漿要放冷了才能冰起來保鮮,那如果是外面店家煮了一大桶該如何快速冷卻呢?你只需要放一根熱導管在豆漿裡,讓電風扇吹著露在外面的導管,不出五分鐘豆漿就冷了,比起你一邊攪拌一邊把灰塵細菌都攪進去要好得多。

熱導管主要是利用熱的對流,藉由管子裡氣態、液態的循環傳遞熱能,比起一般金屬傳導更快速,加上毛細現象的幫忙,平躺著放也不是問題。因此把熱導管的技術運用在奶油刀上,手的熱能傳遞到刀口,不需要苦苦等著奶油退冰,就能漂亮切完奶油囉。

credit:wiki

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除了以上,陳老師也同場加映如何利用摩擦力將掉在酒瓶裡的軟木塞取出,以及自己DIY真空,在影片中都有精彩的示範。

鄭志鵬:用App玩科學

2011年時,還是國中生的吳承儒,帶著筆電及手機搭了兩百遍的高鐵,就是為了瞭解高鐵地層下陷的情況。他利用筆電內部設置的加速度感測器測量震動,加上GPS定位系統,記錄高鐵從高雄到台北的震動幅度,這個研究也獲得了台灣國際科學展覽會地球科學組二等獎。

其實我們身邊有很多工具,尤其是行動裝置越來越進步的現在,若真想做些實驗、測量些什麼,不必像當年的吳同學還得自己進修學寫程式,搜尋一下關鍵字,相應的APP就唾手可得,而這也是本次鄭老師想跟大家分享的主題。

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鄭老師介紹了許多測量工具APP,其實只要輸入關鍵字搜尋就有許多選項任君挑選,而以下依鄭老師介紹的工具種類為大家舉幾個例:

  1. 地震儀:透過手機中的陀螺儀加速度感測器能夠測量由火山、地震或任何其他原因造成的地面運動,並將數據顯示在x、y、z三軸。

Seismometer FREE(IOS)

Seismograph(Android)

Instant Heart Rate(只要將手指放在閃光燈處,手機就藉由觀察血液流動來計算脈搏的跳動。)

  1. 音頻發聲器:能夠發出不同頻率的聲音,可以用來測試音響麥克風器材、聽力測驗,若要趕蚊子的話…還是買個蚊香吧。

Frequency Sound Generator(Android)

Tone generator(IOS)

  1. 分貝計:利用手機麥克風收音測量周遭環境的分貝數。

Decibel 10th(IOS)

deciBel(Android)

  1. 磁力計:利用手機內建的磁力計測量周圍的磁場,並將數據顯示在x、y、z三軸。

Magnetic Field Detector(Android)

Teslameter 11th(IOS)

  1. 虛擬物理工程Algodoo

這是一套虛擬的2D物理世界軟體,可以創建圓、齒輪、鐵鍊、箱子等物件,透過點擊、拖動、傾斜等動作去模擬,在鄭老師的網站小P老師的教具工房有一些介紹及示範。

  1. 外掛顯微鏡:類似像下圖這樣的外掛顯微鏡頭,可以讓你以比較輕便的方式隨身攜帶,如果在戶外突然燃起科學魂,想要用顯微鏡一探究竟,這或許是不錯的選擇。
credit:www.trendhunter.com

credit:www.trendhunter.com

  1. 測光:利用手機中的光傳感器量得環境中的照度。

Lux Meter(Android)

Light Meter – lux measurement tool(IOS)

關於科學,鄭老師都提到,當我們熟悉了這些原理與工具,就要嘗試應用在生活中、試著解決問題,陳老師特別強調舉一不只反三,若能反五、反十那更好,我們不是要培養科學家,是有科學素養的人。可能菜市場的老闆娘很厲害,能夠俐落的把塑膠繩扯斷,可是他們不知道那是有關滑輪與摩擦力,當你知道原理就可以有更多應用,「好奇」是學習科學的最重要的動力。

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【關於 M. I. C.】

M. I. C.(Micro Idea Collider,M. I. C.)微型點子對撞機是 PanSci 定期舉辦的小規模科學聚會,約一個月一場,為便於交流討論,人數設定於三十人上下,活動的主要形式是找兩位來自不同領域的講者,針對同一主題,各自在 14 分鐘內與大家分享相關科學知識或有趣的想法,並讓所有人都能參與討論,加速對撞激盪出好點子。請務必認知:參加者被(推入火坑)邀請成為之後場次講者的機率非常的高!

關於作者

Pansci實習編輯,喜歡接觸各種新鮮有趣的人事物,相信這世界沒有什麼不可能,最喜歡的一句話是「每個時間都要很穩定、很清楚的知道自己在做什麼」。