以 Arduino 電磁力振盪器觀測氣球的動態彈力常數

全國科普教具競賽教案 周柏宇、王伶瑄
中華民國物理學會
u9514035@gms.ndhu.edu.tw
「領域：力學」
「領域：電磁學」
「領域：實驗方法與技能」
「對象：高中」
「對象：大一」
「類型一：教案」
「類型二：實驗–演示實驗」
摘要內容
本教具是用來測量氣球的動態彈性係數(楊氏係數)。本實驗利用自行設計製 作的 Arduino 電磁力振盪器分析氣球充氣後的彈性反應，使用自製電磁線圈 對槓桿端所造成磁力作用，使桿間對氣球表面施加作用力。由於氣球形變量 很小，本實驗加入光槓桿的設計來放大微小的形變。實驗時以錄影記錄施力 對氣球產生彈性形變關係。本研究實驗得到，若假設氣球的彈性力學特性可 以近似於彈簧，可得到氣球的楊氏係數。

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