相信各位小朋友,都已經知道槓桿的好處,它能為我們省下不少力氣。但機械的原理,不只是為了省力,更可以為我們省下時間和人力資源。那就是讓原本需要10個人完成的工作,現在只要用更少的人去完成,人可以發展其他技術和藝術,為我們的文明奠定基礎。
今天我們會更進一步,了解一個非常厲害和普及的機械原理-曲柄連桿機構
簡單來說,曲柄結構是利用旋轉運動轉化成線性運動
在很久很久以前的西方,有一位叫阿基米德的希臘科學家(就是把金子泡在水裡,用溢出來的水測量金子體積的那位)。他研究出了很多機械原理的基礎,其中就包括我們今天所介紹的連桿。
後來在英國的瓦特,運用了此原理改進了蒸汽機,讓其效率提升了,並且把這改良後的結構的名字稱為瓦特連桿。
而數學家詹姆斯·約瑟夫·西爾維斯特發明了波塞利耶-利普金機械,把瓦特連桿進行了改造,就變成了我們現在看到的樣子。
連桿之間以三個旋轉節點和一個連接點相連接,可以做直線和旋轉動作之間的轉換。我們可以在汽油車裏的引擎,就能找到這個機械原理了
不過今次,我們在滑塊位置上,加建一組平板齒輪(Flat Gear),帶動被固定位置的攔截桿,這樣可以以特定的幅度和角度運行,來攔截乒乓球來增加遊戲的難度和樂趣。