國立中央大學物理演示實驗 NCU Physics Demonstration Lab

橡皮圈熱機

用溫差轉動輪子!

目的

利用橡皮筋因受熱而張力變化的特性來帶動轉輪。

實驗

準備一個腳踏車輪框,取其外框與轉軸部分,並且用橡皮筋取代鋼條,架上支架。

利用熱風機的高溫對左(右)半邊的橡皮筋加熱,即可使橡皮筋熱機轉動。

實驗演示

×實驗演示

原理思考

為什麼加熱就可使橡皮筋熱機轉動?

原理思考

×原理思考

橡皮筋受熱後的鬆緊程度會與沒受熱的橡皮筋的鬆緊程度不相同,會造成轉軸的偏移,進而形成一力舉使得轉輪轉動。

討論

  1. 觀察橡皮筋熱機的轉動方向來思考橡皮筋受熱後鬆緊程度的變化。

關於實驗

在進行實驗之前須確定轉軸位於外框的圓心,否則原有軸心偏移所造成的力舉太大,使得因受熱偏移的力矩無法克服,因此無法成功轉動。

參考資料

  1. Rubber Band Heat Engine(Haverford College Physics Demo)

製作

陳顥文

指導老師

朱慶琪、鄭劭家、陳泰利

撰稿

陳顥文