指導老師:邱奕明.林裕峰
組員:6年3班 陳聖皓.鄭中和.江嘉濬.黃星元.范歆苡.簡詠錚
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矛盾對決!牛奶糖、口香糖破固體
組別:第四組ˋ
一、小組成員與工作介紹
二、研究動機
三、研究目的
四、研究方法
五、研究架構
六、相關資料整理
七、研究發現
八、結果與建議
九、參考資料
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大綱
壹.小組成員與工作介紹
小組長范歆苡同學:資料蒐集.簡報製作 陳聖皓同學:問卷設計.實驗設計.
簡詠錚同學:影片剪輯.資料蒐集.美工處理 黃星元同學:拍照.攝影
鄭中和同學:實驗數據整理.資料記錄 江嘉濬同學:拍照.攝影
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貳.研究動機
在小時候看到一個大人,把牛奶糖捲成圓錐形黏在地上,接著把椰子用力朝牛奶糖砸下去!結果椰子裂了!我覺得真的很神奇,因此我們想要研究為甚麼牛奶糖可以破椰子。
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1.瞭解非牛頓流體
2.瞭解牛奶糖變成非牛頓流體的原因
3.探討牛奶糖與口香糖打破椰子的狀況。
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參.研究目的
肆.研究方法
以下是我們的研究方法
1.上網查
2.小組討論
3.準備實驗器材、規劃實驗設計、進行實驗與記錄
4.數據資料整理、完成簡報
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伍.研究架構
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矛盾對決!牛奶糖、口香糖破椰子
研究目的
研究動機
研究問題
相關資料
研究方法
實驗研究法
實驗一
實驗二
觀察記錄法
研究發現
結論
心得與感想
陸.相關資料整理(文獻探討)
1.認識非牛頓流體
2.非牛頓流體在生活上的應用
3.非牛頓流體擊破椰子的原因
4.牛奶糖、口香糖與非牛頓流體的關係
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非牛頓流體的介紹
大部分的流體是牛頓流體,它們會一直保持著相同的黏度(或者說是流速)。你在游泳池中站立或者在水中游泳時,感受到的水的阻力不會有什麼變化。然而,對非牛頓流體施加壓力時,它的黏度會增加。用力快速敲擊混合物時,它的表面張力變大,瞬間將力分數到四周,所以我們會覺得敲不動。如果將手張開浸入混合物中時,緩慢移動,使玉米澱粉顆粒有時間移開,手指就像進入水中一樣能輕鬆滑入非牛頓流體中。
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柒.Youtube打破椰子的影片
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玖.非牛頓流體能打破物體的原理
這一切都是物理原理,重點在於分子結構跟速度,當椰子往下砸的力道加上本身的重量,接觸到非牛頓流體,就會有一股同等的反作用力,而圓錐狀的非牛頓流體的接觸面積較小,也因此讓力量集中,成了打破固體的關鍵。
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捌.非牛頓流體在生活上的應用
非牛頓流體通常會應用到防彈衣和手機殼的身上,防彈衣是因為非牛頓流體的原理因爲子彈打到人身上的速度很快,子彈重力加速度的的彈到防彈衣上,非牛頓流體會有ㄧ股同等的反作用力,使子彈打不穿,手機殼是的防摔原理也是一樣的讓手機免於摔壞的危險。
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七.相關資料
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實驗1.牛奶糖可以打破的物體
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實驗步驟
1.首先把一盒半的牛奶糖拿出來(一盒半=45公克)
2.秤牛奶糖的重量
3.接下來把牛奶糖扭成圓錐形
4.把手上的椰子砸向牛奶糖
5.觀察椰子是否被牛奶糖打破
八.實驗材料
非牛頓流體: 打破的物體:
1.牛奶糖 1.椰子
2.口香糖 2.西瓜
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椰子的實驗影片
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椰子的實驗成果
成功牛奶糖成功的插入椰子裡
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西瓜的實驗影片
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西瓜的實驗成果
成功牛奶糖成功的插入西瓜裡
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牛奶糖口香糖打破固體的原因
因為牛奶糖是一種非牛頓流體,然後非牛頓牛體只要重力加速度的用力砸下去,非牛頓流體就會突然變硬,所以就可以打破像椰子一樣硬度的物體。
然而,像牛奶糖一樣的非牛頓流體也有很多種,所以接下來我們會用其他類似的非牛頓流體來做實驗,比如說:口香糖的非牛頓流體。
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實驗2.口香糖可以打破的物體
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實驗步驟
1.首先把口香糖拿出來(一盒半=45公克)
2.秤口香糖的重量
3.接下來把口香糖扭成圓錐形
4.把手上的椰子砸向口香糖
5.觀察椰子是否被口香糖打破
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椰子的實驗影片
椰子的實驗成果
成功口香糖成功的插入椰子裡
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破洞
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西瓜的實驗影片
西瓜的實驗成果
成功口香糖成功的插入西瓜裡
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實驗過程說明
牛奶糖雖然插到了椰子裡,但是牛奶糖扁掉了!有些人可能認為牛奶糖扁掉了!是不是就是實驗沒有成功,但其實不然,仔細看西瓜和椰子已經被牛奶糖打破了,所以我們的實驗成功了,而牛奶糖扁掉是因為沾到了椰子汁,牛奶糖沾到椰汁會吸取水分而軟化,第二次要砸椰子的時候,牛奶糖已經吸取水分,因為地上有殘留的椰汁而我們沒發現所以砸了之後牛奶糖就因為軟化的牛奶糖撞到椰子殼而扁掉了。
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軟掉的牛奶糖
這是沒發現牛奶糖軟掉後我們沒發現砸下去之後的情形
研究長條圖
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實驗結果表格
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| 西瓜 | 椰子 |
口香糖 | 成功 | 成功 |
牛奶糖 | 成功 | 成功 |
非牛頓流體
實驗項目
研究發現
1.牛奶糖較容易打破固體
2.口香糖較難打破固體
3.非牛頓流體吃硬不吃軟
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研究結果
結果發現牛奶糖口香糖真的可以打破硬的固體,實驗非常成功,但是口香糖打固體時比較不順利,是因為口香糖難成圓錐型的關係而且成分比較砸亂所以我們做的不是那麼的成功。
相對的來說,牛奶糖的成份比較天然,所以擁有較多的非牛頓流體的性質,所以牛奶糖是比較成功的。
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建議
我們覺得大部分的人都有一個錯誤的觀念"就是口香糖要先咬"再砸椰子不過事實上不能咬,因為先咬就會先吸收口水,所以我們建議大家可以試著不要咬,不然實驗的成功率會變低。
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范歆苡:我覺得在實驗的過程中大家都學習到了很多非牛頓流體的原理
鄭中和: 我覺得做實驗很有趣,做完實驗後還有東西可以吃&喝!真棒!
黃星元:跟同學一起做實驗很好玩,如果還有機會希望可以做更多實驗。
簡詠錚:經過這次的實驗我發現透過團隊合作大家就會理解當中的奧秘。
陳聖皓:我覺得把椰子砸下牛奶糖時很有爽感,很好玩!
江嘉濬:在實驗過程中經歷了許多事物讓我學習到了很多。
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心得
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謝謝大家