风车

杰克和吉尔在一个老煤矿附近发现了一个埋藏的又大又重的宝物箱。宝物箱很重，虽然他们用尽全身力 气依然没法把它从坑里面搬出来。

附近有一台老风车，过去用来从煤矿里往上提水，他们在想这台风车能不能派上用场。

小狗佐格在帮他们挖宝藏时出了很大力气，也有点筋疲力竭。它从杰克和吉尔身边走开休息一会儿，突 然发现了一根长绳。它跑回到这两个小孩子身边，央求他们用它发现的新绳子带它溜溜弯儿。

杰克曾看过一部电影，里面用风车来提升东西，看到绳子后他立即把想法告诉了吉尔。现在他们知道自 己可以想出办法将宝物从坑里搬出来！

你如何使用风车和绳子来提起负载呢？ 让我们一起找出答案吧！

搭建风车
（所有 8A 和 8B 图纸的第 12 页，第 17 步）。

• 手动旋转风车。它是否旋转顺畅？
• 如果感觉转起来很费劲，松开轴套，确保所有 其他零件固定牢靠

安装风车

• 将风扇放在地面上靠近电源插座的位置。
• 将模型放在 2 m 远处
• 选定一个功率设置，然后前后移动模型寻找一 个适当的距离，让风速刚好能够慢慢将砝码积 木提起
• 在所有测试中均使用同一功率设置（除非你想 测试不同风速下的效果）
• 在风车前方（如使用胶带）制作一条长线。这 是安全的测试区，在线后面，几个小组可以同 时测试几个风车。检查确认所有风车可以获得 相同的风量

最好使用多少个帆？
预测并测试哪种组合能够最快地提起宝物箱（砝
码积木）。你能解释为什么吗？

示例 3 最好。其用于捕捉风能的面积最大。

出乎意料！
帆偏离中心的示例 2 通常表现最差。虽然它的面 积比仅具有两个帆的示例 1 大，但是由于结构极 为不平衡，因而难以有效运转。

思路：
形状是否会有影响？
如果有时间，可以用卡片 尝试制作不同形状的帆， 但面积要与你在模型中使 用的帆相同。

注意：
每个帆的面积约为 40 cm2。

棘轮在以下情形中有何作用：

• 重物正被提起但风突然停止时。
  风车停止，但棘轮可以防止重负载跌落，这是 一个非常好的安全功能。
• 风正在吹，你将棘轮卡到此位置时。
  风车停转。力是反向的。
• 重物已提起，风停止，而你将棘轮卡到此位 置时。
  风车将变成一个由下坠

橡皮筋测力计
将橡皮筋系在吊绳上，或用弹簧秤来测量风车停 转前的举升力。测量其伸展的长度。产生的能量 将会让你大吃一惊！

旋转陀螺！
我们随后可以如何储存和使用能源？

在本练习中，我们要用手摇起砝码。当然你也可 以使用风能，但之后你要先卸掉帆再释放陀螺。

按照第 14 页，第 1 步拆开齿轮箱，并按照第 14 页，第 16 部制作三个 不同的旋转陀螺。

你知道吗？
各个旋转陀螺分别重约：
2 g
8 g
16 g

• 摇起砝码（增加能源），然后卡好棘轮悬吊住 砝码（储存能源）
• 连接旋转陀螺
• 摆放好砝码，让其沿桌面边缘落下
• 松开棘轮，释放砝码积木中蓄积的能源，用以 转动陀螺
• 提起以释放旋转陀螺
• 这需要一定技巧，耐心点。
• 哪个陀螺旋转的时间最长，原因是什么？使用 每个陀螺预测和测试多次

更多旋转玩法
自己发明旋转装置，看看能否获得更快的速度和 更长的旋转时间。

自己发明旋转游戏，并介绍自己制定的计分标准。