學習原理

探索小菠龜背後的科學秘密

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Gear Ratio

齒輪傳動:力量的接力賽

小菠龜為什麼跑得快?秘密在於「齒輪比」!馬達轉動速度很快,但力量很小。透過大小不同的齒輪組合,我們可以將馬達的高轉速轉換為推動輪子的力量(扭力),或者讓輪子轉得更快。

思考一下:

如果我們用一個大齒輪帶動一個小齒輪,小齒輪會轉得比較快還是比較慢?

2
Circuit

電路原理:能量的流動

電池是小菠龜的能量來源,就像我們吃飯一樣。當我們打開開關,電路就「閉合」了,電流從電池流向馬達,讓馬達轉動。如果關上開關,電路「斷開」,電流停止流動,小菠龜就停下來了。

小實驗:

試著將連接馬達的紅黑電線對調,看看小菠龜會發生什麼事?(提示:馬達會反轉喔!)

3
Friction

摩擦力:前進的抓地力

輪子在地上轉動時,需要「摩擦力」才能抓住地面往前跑。如果地面太光滑(例如玻璃),輪子可能會空轉打滑。小菠龜的輪胎使用橡膠材質,就是為了增加摩擦力,讓它跑得更穩更快!

挑戰任務:

在磁磚地板和地毯上分別測試小菠龜,哪一種地面跑得比較快?為什麼?