紙飛機的秘密 -...

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紙飛機的秘密 紙飛機的秘密 紙飛機的秘密 紙飛機的秘密 、摘要 摘要 摘要 摘要 「紙飛機」是我們小時候玩過的童玩,但玩紙飛機的時候,我們思考過紙飛機 要怎麼玩、怎麼摺才將紙飛機射得更遠,於是我們想要研究紙飛機,大家都希望們 做一架飛的又高又遠的紙飛機,經過學的討論和研究後,決定採一般面上容易 取得的 A4 影紙作為折紙飛機的紙張,並一些影響紙飛機飛的又高又遠的素,開 紙飛機的秘密!! 研究的的是為了要探討紙飛機的「紙張種類」、「發射角度」、「機翼角度」、 「機身前後輕重」對紙飛機的飛行距離和時間所產的影響。經實的結果,我們得知下 結論: 一、 當紙質重量越輕,紙飛機飛行的距離越遠。 二、 當發射紙飛機角為 0∘時,紙飛機飛行的距離越遠。 三、 當機翼下降角度為 45∘時紙飛機飛行的距離越遠。 當機身重紙飛機前端時,紙飛機飛行的距離越遠。 綜上述,我們得知,要紙飛機飛得更遠,依照上這些要素來摺一架 中理想的紙飛機,載著童年的快樂翱翔天際。 貳、研究動機 研究動機 研究動機 研究動機 「造飛機 造飛機 來到青草……」,一首大家都琅琅上口的兒歌,而紙飛機是我們小 時候經做過的童玩之一,伴過很人的童年歲,留給人許快樂和歡笑。我們玩紙 飛機的時候,發現有些紙飛機飛得高、有的飛得遠、有的會翻滾、有的還會轉彎卻飛來, 這個時候起我們的奇,為什麼樣都是紙做的飛機,卻有那麼不的飛行式 呢?於是我們想重現兒時玩具,並深入了解紙飛機不為人知的秘密,當我們折紙飛機時, 何將紙飛機射得更高更遠的雲裡。 參、研究的 研究的 研究的 研究的 一、不紙質的紙飛機對紙飛機飛行的遠近是否有影響? 二、發射的角度對紙飛機飛行的遠近是否有影響? 三、發射的角度對紙飛機飛行的時間是否有影響? 、紙飛機的機翼角度對飛行的遠近是否有影響? 五、紙飛機的機翼角度對飛行的時間是否有影響? 六、機身前後的輕重對飛行的遠近是否有影響? 七、機身前後的輕重對飛行的時間是否有影響? 參、研究設與器材 研究設與器材 研究設與器材 研究設與器材 一、製作紙飛機的材料:筆、、橡擦、剪刀、美工刀、膠帶、雙面膠、迴紋針、圖畫 紙、雲彩紙、西紙。 二、製作發射器的材料:板、鋸子、捲、橡筋、鐵釘、筆、熱熔槍、量角器。

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紙飛機的秘密紙飛機的秘密紙飛機的秘密紙飛機的秘密

壹壹壹壹、、、、摘要摘要摘要摘要 「紙飛機」是我們小時候玩過的童玩,但在玩紙飛機的時候,我們未必曾思考過紙飛機

要怎麼玩、怎麼摺才可以將紙飛機射得更遠,於是我們想要研究紙飛機,大家都希望他們可

以做出一架飛的又高又遠的紙飛機,經過同學的討論和研究後,決定採用一般市面上最容易

取得的 A4影印紙作為折紙飛機的紙張,並列出一些影響紙飛機飛的又高又遠的因素,揭開

紙飛機的秘密!!

本研究的目的是為了要探討紙飛機的「紙張種類」、「發射角度」、「機翼角度」、

「機身前後輕重」對紙飛機的飛行距離和時間所產生的影響。經由實驗的結果,我們得知下

列結論:

一、 當紙質重量越輕,紙飛機飛行的距離越遠。

二、 當發射紙飛機仰角為 0∘時,紙飛機飛行的距離越遠。

三、 當機翼下降角度為 45∘時紙飛機飛行的距離越遠。

四、 當機身加重在紙飛機前端時,紙飛機飛行的距離越遠。

綜合上述,我們可以得知,如要讓紙飛機飛得更遠,可以依照上列這些要素來摺出一架

心中理想的紙飛機,載著童年的快樂翱翔天際。

貳貳貳貳、、、、研究動機研究動機研究動機研究動機 「造飛機 造飛機 來到青草地……」,一首大家都琅琅上口的兒歌,而紙飛機是我們小

時候曾經做過的童玩之一,陪伴過很多人的童年歲月,留給人許多快樂和歡笑。在我們玩紙

飛機的時候,發現有些紙飛機飛得高、有的飛得遠、有的會翻滾、有的還會轉彎卻飛回來,

這個時候就引起我們的好奇心,為什麼同樣都是紙做的飛機,卻有那麼多不同的飛行方式

呢?於是我們想重現兒時玩具,並深入了解紙飛機不為人知的秘密,當我們折紙飛機時,如

何將紙飛機射得更高更遠的白雲裡。

參參參參、、、、研究目的研究目的研究目的研究目的 一、不同紙質的紙飛機對紙飛機飛行的遠近是否有影響?

二、發射的角度對紙飛機飛行的遠近是否有影響?

三、發射的角度對紙飛機飛行的時間是否有影響?

四、紙飛機的機翼角度對飛行的遠近是否有影響?

五、紙飛機的機翼角度對飛行的時間是否有影響?

六、機身前後的輕重對飛行的遠近是否有影響?

七、機身前後的輕重對飛行的時間是否有影響?

參參參參、、、、研究設備與器材研究設備與器材研究設備與器材研究設備與器材 一、製作紙飛機的材料:筆、尺、橡皮擦、剪刀、美工刀、膠帶、雙面膠、迴紋針、圖畫

紙、雲彩紙、西卡紙。

二、製作發射器的材料:木板、鋸子、捲尺、橡皮筋、鐵釘、筆、熱熔槍、量角器。

肆肆肆肆、、、、研究研究研究研究方法及過程方法及過程方法及過程方法及過程 一、研究方法

(一)標準飛機摺法

我們採用統一的紙飛機進行實驗和研究,此統一的紙飛機製作是以 A4紙張(70 磅)製

作,先將 A4紙張對摺打開,選取好兩角對好中間摺線,同樣的動作再反覆一次後,沿著中

間線反摺並反覆先前二角對摺動作再摺一次,並打開就算完成了(製作方式,詳見下圖)。

紙飛機的摺法圖如下所示。

(二)發射器的製作

1.製作發射器的材料:木板、鋸子、捲尺、橡皮筋、鐵釘、筆、熱熔槍。

2.分別調整仰角角度為 0度、15度及 30 度試射飛機。

3.發射器的製作完成如下圖:

紙飛機發射器模型圖

(三)實驗應該注意的事情

1.每種紙質飛機至少發射 10次,求它們的平均值,讓誤差減少。

2.在無風的環境下進行實驗,減少干擾飛機飛行的因素。

3.在廣闊的地方進行實驗,以免飛機撞到牆壁和其他障礙物,影響實驗結果的準確度。

4.測量飛機飛行距離的規則是,以發射器的位置到飛機降落位置的直線距離。

5.測量飛機飛行時間的規則是,以發射器後到飛機降落位置碼表所測得的時間。

二、研究過程

(一)實驗一:不同紙質的紙飛機對飛行的遠近是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙、圖畫紙、西卡紙、雲彩紙。

2.實驗器材:皮尺、發射器。

3.實驗步驟:

(1)分別以 A4影印紙、A4圖畫紙、A4西卡紙、A4雲彩紙,依標準紙飛機摺法摺成相

同的紙飛機。

(2)使用仰角 0度試射飛機。

(3)利用皮尺測量發射器至紙飛機落地點的距離。

(4)每種紙質各試射 10次後,求其平均值。

(二)實驗二:不同紙質的紙飛機對飛行的時間是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙、A4圖畫紙、A4西卡紙、A4雲彩紙。

2.實驗器材:碼表、發射器。

3.實驗步驟:

(1)分別以 A4影印紙、A4圖畫紙、A4西卡紙、A4雲彩紙,依圖一摺法摺成相同的紙

飛機。

(2)使用仰角 0度試射飛機。

(3)利用碼表測量至發射器發射後,紙飛機降落於地面的時間。

(4)每種紙質各試射 10次後,求其平均值。

(三)實驗三:發射的角度對紙飛機飛行的遠近是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙。

2.實驗器材:皮尺、發射器。

3.實驗步驟:

(1)以 A4 影印紙所摺成的飛機,分別以仰角角度為 0度、15度及 30度試射飛機。

(2)利用皮尺測量發射器至紙飛機落地點的距離。

(3)試射 10 次後,求其平均值。

(四)實驗四:發射的角度對紙飛機飛行的時間是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙。

2.實驗器材:碼表、發射器。

3.實驗步驟:

(1)以 A4 影印紙所摺成的飛機,分別以仰角角度為 0度、15度及 30度試射飛機。

(2)利用碼表測量發射器至紙飛機落地點的時間。

(3)試射 10 次後,求其平均值。

(五)實驗五:紙飛機的機翼角度對飛行的遠近是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙

2.實驗器材:皮尺、發射器、量角器。

3.實驗步驟:

(1)分別以 A4影印紙所摺成機翼角度與機身呈 90度 、機翼上揚 45度及機翼下降 45

度三種不同機翼角度的飛機。

(2)分別以仰角 0度試射飛機。

(3)利用皮尺測量發射器至紙飛機落地點的距離。

(4)試射 10 次後,求其平均值。

機翼角度機翼角度機翼角度機翼角度呈呈呈呈 90 度度度度 機翼角度上揚機翼角度上揚機翼角度上揚機翼角度上揚 45 度度度度

機翼角度下降機翼角度下降機翼角度下降機翼角度下降 45 度度度度

(六)實驗六::紙飛機的機翼角度對飛行的時間是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙

2.實驗器材:碼表、發射器、量角器。

3.實驗步驟:

(1)分別以 A4影印紙所摺成機翼角度與機身呈 90度 、機翼上揚 45度及機翼下降 45

度三種不同機翼角度的飛機。

(2)分別以仰角 0度試射飛機。

(3)利用碼表測量發射器至紙飛機落地點的時間。

(4)試射 10 次後,求其平均值。

(七)實驗七::機身前後的輕重對飛行的遠近是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙、迴紋針

2.實驗器材:皮尺、發射器。

3.實驗步驟:

(1)將 A4 影印紙所摺成機翼角度下降 45度,並分別在機身前和機身後各加上一個迴

紋針。

(2)分別以仰角 0度試射飛機。

(3)利用皮尺測量發射器至紙飛機落地點的距離。

(4)試射 10 次後,求其平均值。

(八)實驗八:機身前後的輕重對飛行的時間是否有影響?

1.實驗材料:A4影印紙、迴紋針

2.實驗器材:碼表、發射器。

3.實驗步驟:

(1)將 A4 影印紙所摺成機翼角度下降 45度,並分別在機身前和機身後各加上一個迴

紋針。

(2)分別以仰角 0度試射飛機。

(3)利用碼表測量發射器至紙飛機落地點的時間。

(4)試射 10 次後,求其平均值。

機頭加機頭加機頭加機頭加 2 個迴紋個迴紋個迴紋個迴紋

針針針針

機尾加機尾加機尾加機尾加 2 個迴紋針個迴紋針個迴紋針個迴紋針

陸陸陸陸、、、、研究結果研究結果研究結果研究結果 一、實驗一:不同紙質的紙飛機對飛行的遠近是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 1所示:

表表表表 1111.... 不同紙質的紙飛機飛行的距離不同紙質的紙飛機飛行的距離不同紙質的紙飛機飛行的距離不同紙質的紙飛機飛行的距離 單位單位單位單位::::公分公分公分公分

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

A4A4A4A4 影印紙影印紙影印紙影印紙 421 324 413 380 395 403 428 378 465 432 403.9 A4A4A4A4 圖畫紙圖畫紙圖畫紙圖畫紙 380 458 303 422 373 394 309 451 345 230 366.5 A4A4A4A4 西卡紙西卡紙西卡紙西卡紙 151 258 160 260 197 180 185 170 243 214 201.8

A4A4A4A4 雲彩紙雲彩紙雲彩紙雲彩紙 218 226 215 260 240 200 262 280 181 123 2205

(二)實驗紀錄圖 1和圖 2

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

影印紙

圖畫紙

西卡紙

雲彩紙

圖 1. 不同紙質的紙飛機飛行的距離

0

100

200

300

400

500

影印紙

圖畫紙

西卡紙

雲彩紙

圖 2.不同紙質的紙飛機飛行的平均距離

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行距離來看,A4影印紙的飛行距離

為 403.9 公分、A4圖畫紙的飛行距離為 366.5 公分、A4西卡紙的飛行距離為 201.8 公分、

A4雲彩紙的飛行距離為 220.5 公分,所以飛行距離遠近為:A4影印紙>A4圖畫紙 >A4 雲

彩紙>A4西卡紙,A4影印紙飛行的距離最遠。

二、實驗二:不同紙質的紙飛機對飛行的時間是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 2所示:

表表表表 2222.... 不同紙質的紙飛機飛行的時間不同紙質的紙飛機飛行的時間不同紙質的紙飛機飛行的時間不同紙質的紙飛機飛行的時間 單位單位單位單位::::秒秒秒秒

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

A4A4A4A4 影印紙影印紙影印紙影印紙 1.93 2 2.32 1.9 1.62 1.73 1.02 1.07 1.5 2.41 1.75 A4A4A4A4 圖畫紙圖畫紙圖畫紙圖畫紙 1.6 1.06 1.46 1.5 1.73 1.89 1.06 1.92 1.86 1.1 1.52

A4A4A4A4 西卡紙西卡紙西卡紙西卡紙 1.2 1.03 1.23 1.12 1.34 1.4 1.21 1.56 1.06 1.14 1.23

A4A4A4A4 雲彩紙雲彩紙雲彩紙雲彩紙 1.32 1.46 1.33 1.09 1.18 1.3 1.45 1.24 1.34 1.28 1.3

(二)實驗紀錄圖 3和圖 4

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

影印紙

圖畫紙

西卡紙

雲彩紙

圖 3. 不同紙質的紙飛機飛行的時間

0

0.5

1

1.5

2

影印紙

圖畫紙

西卡紙

雲彩紙

圖 4. 不同紙質的紙飛機飛行的平均時間

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行時間來看,A4影印紙的飛行時間

為 1.75 秒、A4 圖畫紙的飛行時間為 1.52 秒、A4 西卡紙的飛行時間為 1.23 秒、A4 雲彩紙

的飛行時間為 1.30 秒,所以飛行時間長短為:A4影印紙>A4圖畫紙 >A4 雲彩紙>A4西卡

紙,A4影印紙飛行的時間最長。

三、實驗三:發射的角度對紙飛機飛行的遠近是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 3所示:

表表表表 3333.... 發射的角度對紙飛機飛行距離發射的角度對紙飛機飛行距離發射的角度對紙飛機飛行距離發射的角度對紙飛機飛行距離 單位單位單位單位::::公分公分公分公分

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

仰角仰角仰角仰角 0000 度度度度 460 521 514 555 500 494 544 480 441 486 499.5 仰角仰角仰角仰角 15151515 度度度度 560 478 303 422 373 489 309 451 400 230 401.5

仰角仰角仰角仰角 30303030 度度度度 231 252 330 257 285 250 321 368 250 257 280.1

(二)實驗紀錄圖 5和圖 6

0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

仰角0度

仰角15度

仰角30度

圖 5. 發射的角度對紙飛機飛行距離

0

100

200

300

400

500

仰角0度

仰角15度

仰角30度

圖 6.發射的角度對紙飛機飛行的平均距離

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行距離來看,發射器仰角 0度的紙

飛機的飛行距離為 499.5 公分、發射器仰角 15度的紙飛機的飛行距離為 401.5 公分、發射

器仰角 30度的紙飛機的飛行距離為 280.1 公分,所以飛行距離遠近為:仰角 0度>仰角 15

度 >仰角 30度,發射器仰角 0度的紙飛機的飛行距離是最遠。

四、實驗四:發射的角度對紙飛機飛行的時間是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 4所示:

表表表表 4444.... 發射的角度對紙飛機飛行的時間發射的角度對紙飛機飛行的時間發射的角度對紙飛機飛行的時間發射的角度對紙飛機飛行的時間 單位單位單位單位::::秒秒秒秒

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

仰角仰角仰角仰角 0000 度度度度 1.5 1.07 2.41 1.02 1.73 1.62 1.9 2.32 2 1.93 1.75 仰角仰角仰角仰角 15151515 度度度度 1.82 1.64 1.96 1.77 1.58 2.05 1.83 1.73 1.91 1.85 1.81 仰角仰角仰角仰角 30303030 度度度度 1.89 1.78 1.63 1.96 2.12 2.24 1.86 1.88 1.75 1.52 1.86

(二)實驗紀錄圖 7和圖 8

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

仰角0度

仰角15度

仰角30度

圖 7. 發射的角度對紙飛機飛行的時間

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

仰角0度

仰角15度

仰角30度

圖 8.發射的角度對紙飛機飛行的平均時間

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行時間來看,發射器仰角 0度的紙

飛機的飛行時間為 1.75 秒、發射器仰角 15度的紙飛機的飛行時間為 1.81 秒、發射器仰角

30度的紙飛機的飛行時間為 1.86 秒 ,所以飛行時間長短為:仰角 30度>仰角 15度 >仰

角 0度,仰角 0度 飛行的時間最長。

五、實驗五:紙飛機的機翼角度對飛行的遠近是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 5所示:

表表表表 5555.... 紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的距離紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的距離紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的距離紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的距離 單位單位單位單位::::公分公分公分公分

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

機翼與機身機翼與機身機翼與機身機翼與機身

呈呈呈呈 90909090 度度度度 471 467 465 524 559 491 505 499 474 548 500.3

機翼上揚機翼上揚機翼上揚機翼上揚

45454545 度度度度 344 345 272 225 300 295 294 390 350 335 315

機翼下降機翼下降機翼下降機翼下降

45454545 度度度度 830 867 937 1004 877 790 778 514 525 800 792.2

(二)實驗紀錄圖 9和圖 10

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

機翼與機身呈90度

機翼上揚45度

機翼下降45度

圖 9. 紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的距離

0

200

400

600

800

機翼與機身呈90度

機翼上揚45度

機翼下降45度

圖 10.紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的平均距離

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行距離來看,機翼與機身呈 9 0 度

紙飛機的飛行距離為 500.3 公分、機翼上揚 45 度紙飛機的飛行距離為 315 公分、機翼下降

45 度紙飛機的飛行距離為 792.2 公分,所以飛行距離遠近為:機翼下降 45度>機翼與機身

呈 90度 >機翼上揚度,機翼下降 45度紙飛機的飛行距離是最遠。

六、實驗六:紙飛機的機翼角度對飛行的時間是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 6所示:

表表表表 6666.... 紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的時間紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的時間紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的時間紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的時間 單位單位單位單位::::秒秒秒秒

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

機翼與機身機翼與機身機翼與機身機翼與機身

呈呈呈呈 90909090 度度度度 2.34 1.45 1.29 1.39 1.46 1.21 1.29 1.14 1.59 1 1.42

機翼上揚機翼上揚機翼上揚機翼上揚

45454545 度度度度 1.04 1.15 1.26 1.34 1.12 1.42 1.04 2.01 2.07 2.34 1.48

機翼機翼機翼機翼下降下降下降下降

45454545 度度度度

1.31 1.68 1.58 1.21 1.65 2.14 1.45 1.76 1.92 1.98 1.67

(二)實驗紀錄圖 11和圖 12

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

機翼與機身呈90度

機翼上揚45度

機翼下降45度

圖 11. 紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的時間

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

機翼與機身呈90度

機翼上揚45度

機翼下降45度

圖 12. 紙飛機的機翼角度對紙飛機飛行的平均時間

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行時間來看,機翼與機身呈 90度的

紙飛機的飛行時間為 1.42 秒、機翼上揚 45度紙飛機的飛行時間為 1.48 秒、機翼下降 45度

紙飛機的飛行時間為 1.67 秒,所以飛行時間長短為:機翼下降 45度>機翼上揚 45度>A

機翼與機身呈 90度,機翼下降 45度的紙飛機其飛行的時間最長。

七、實驗七:機身前後的輕重對飛行的遠近是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 7所示:

表表表表 7777.... 紙飛積的機身前後輕重對飛行的距離紙飛積的機身前後輕重對飛行的距離紙飛積的機身前後輕重對飛行的距離紙飛積的機身前後輕重對飛行的距離 單位單位單位單位::::公分公分公分公分

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

機機機機身前後未加身前後未加身前後未加身前後未加

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針 842 694 708 944 925 860 820 889 930 822 843.4

機身前加機身前加機身前加機身前加 2222 個個個個

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針

883 842 923 853 883 875 991 973 862 985 907907907907

機身後加機身後加機身後加機身後加 2222 個個個個

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針 220 198 212 153 171 165 186 188 145 196 183.4

(二)實驗紀錄圖 13和圖 14

0

200

400

600

800

1000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

機身前後未加迴紋針

機身前加2迴紋針

機身後加2個迴紋針

圖 13. 紙飛積的機身前後輕重對飛行的距離

0

200

400

600

800

1000

機翼與機身呈90度

機翼上揚45度

機翼下降45度

圖 14. 紙飛積的機身前後輕重對飛行的平均距離

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行距離來看,機身前後未加迴紋針

紙飛機的飛行距離為 843.4 公分、機身前加兩個迴紋針紙飛機的飛行距離為 907 公分、機身

後加兩個迴紋針紙飛機的飛行距離為 183.4 公分,所以飛行距離遠近為:機身前加 2個迴紋

針>機身前後未加迴紋針 >機身後加 2個迴紋針,機身前加 2個迴紋針的飛行距離是最

遠。

八、實驗八:機身前後的輕重對飛行的時間是否有影響?

(一)實驗紀錄如表 8所示:

表表表表 8888. . . . 紙飛機機身前後的輕重對飛行的時間紙飛機機身前後的輕重對飛行的時間紙飛機機身前後的輕重對飛行的時間紙飛機機身前後的輕重對飛行的時間 單位單位單位單位::::秒秒秒秒

1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999 10101010 平均值平均值平均值平均值

機身前後未加機身前後未加機身前後未加機身前後未加

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針 1.33 1.54 1.42 1.69 1.44 1.98 2 1.28 1.08 1.87 1.56

機身前加機身前加機身前加機身前加 2222 個個個個

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針

1.55 1.24 1.03 1.07 1 1.17 1.4 1.01 1.06 1.1 1.16

機身後加機身後加機身後加機身後加 2222 個個個個

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針 1.54 1.36 1.48 1.26 1.35 1.29 1.31 1.15 1.32 1.74 1.38

(二)實驗紀錄圖 15和圖 16

0

0.5

1

1.5

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

機身前後未加迴紋針

機身前加2迴紋針

機身後加2個迴紋針

圖 15. 紙飛機機身前後的輕重對飛行的時間

0

0.5

1

1.5

2

機翼與機身呈90度

機翼上揚45度

機翼下降45度

圖 16. 紙飛機機身前後的輕重對飛行的平均時間

(三)實驗結果:

經試射 10次,並將數據整理之後發現,以平均飛行時間來看,機身前後未加迴紋針

紙飛機的飛行時間為 1.56 秒、機身前加兩個迴紋針紙飛機的飛行時間為 1.16 秒、機身後加

兩個迴紋針紙飛機的飛行時間為 1.38 秒,所以飛行時間長短為:機身前後未加迴紋針>機

身後加 2個迴紋針>機身前加 2個迴紋針,機身前加 2個迴紋針的飛行時間是最短。

柒柒柒柒、、、、討論討論討論討論 綜合實驗結果,當紙飛機的「紙張種類」、「發射角度」、「機翼角度」、「機身前後

輕重」產生變化時,將會對紙飛機的飛行距離和時間產生影響。

一、就實驗一與實驗二的實驗結果進行比較,如表 9:

表表表表 9999....紙飛機種類對飛行的距離及時間之比較紙飛機種類對飛行的距離及時間之比較紙飛機種類對飛行的距離及時間之比較紙飛機種類對飛行的距離及時間之比較

A4A4A4A4 影印紙影印紙影印紙影印紙 A4A4A4A4 圖畫紙圖畫紙圖畫紙圖畫紙 A4A4A4A4 西卡紙西卡紙西卡紙西卡紙 A4A4A4A4 雲彩紙雲彩紙雲彩紙雲彩紙

飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位 1 2 4 3

飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位 4 3 1 2

紙張重量序位紙張重量序位紙張重量序位紙張重量序位 4 3 1 2

就紙張種類而言,A4影印紙的飛行距離最長,飛行時間最短,紙張重量最輕;A4 西卡紙

的飛行距離最短,飛行時間最長,紙張重量最重,由此可知,紙張重量會影響紙飛機的飛行

距離及飛行時間,紙張重量越輕,飛行距離越長,飛行時間越長;反之,紙張重量越重,飛

行距離越短,飛行時間也越短。

二、就實驗三與實驗四的實驗結果進行比較,如表 10:

表表表表 10101010....紙飛機紙飛機紙飛機紙飛機發射器仰角與發射器仰角與發射器仰角與發射器仰角與飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較

仰角仰角仰角仰角 0000 度度度度 仰角仰角仰角仰角 15151515 度度度度 仰角仰角仰角仰角 30303030 度度度度

飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位 1 2 3

飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位 3 2 1

就發射器仰角而言,發射器仰角 0度時紙飛機的飛行距離最長,飛行時間最短,;發射

器仰角 30度時紙飛機的飛行距離最短,飛行時間最長,由此可知,紙飛機發射仰角會影響

紙飛機的飛行距離及飛行時間,仰角越大,飛行距離越短,飛行時間越長;反之,仰角越

小,飛行距離越長,飛行時間越短。因此可以證明仰角越大,空氣阻力越大,飛機落地的時

間就越長,但所飛行的距離卻不與時間成正比。

三、就實驗五與實驗六的實驗結果進行比較,如表 11:

表表表表 11111111....紙飛機機翼角度與紙飛機機翼角度與紙飛機機翼角度與紙飛機機翼角度與飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較

機翼與機身呈機翼與機身呈機翼與機身呈機翼與機身呈

90909090 度度度度(0(0(0(0∘∘∘∘))))

機翼上揚機翼上揚機翼上揚機翼上揚 45454545 度度度度

(+45(+45(+45(+45∘∘∘∘))))

機翼下降機翼下降機翼下降機翼下降 45454545 度度度度

((((----45454545∘∘∘∘))))

飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位 2 3 1

飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位 3 2 1

就紙飛機機翼角度而言,機翼下降 45度時紙飛機的飛行距離最長,飛行時間也最長。

由此可知,紙飛機機翼角度會影響飛行距離及飛行時間。根據參考文獻得知當機翼仰角小於

45度,空氣對機翼的力量影響升力較大;機翼仰角大於 45度時,影響阻力較大。可以證明

當仰角越大,空氣阻力越大,升力越小。當仰角越小,空氣阻力越小,飛機飛行的距離越

長,且升力越大,飛機停留在空中的時間就越長。

四、就實驗七與實驗八的實驗結果進行比較,如表 12:

表表表表 12121212....紙飛機機身前後輕重與紙飛機機身前後輕重與紙飛機機身前後輕重與紙飛機機身前後輕重與飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較飛行的距離及時間之比較

機身前後未加機身前後未加機身前後未加機身前後未加

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針

機身前加機身前加機身前加機身前加 2222 個個個個

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針

機身後加機身後加機身後加機身後加 2222 個個個個

迴紋針迴紋針迴紋針迴紋針

飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位飛行距離序位 2 1 3

飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位飛行時間序位 1 3 2

就紙飛機機身前後輕重而言,機身前加 2個迴紋針時紙飛機的飛行距離最長,飛行時間

卻最短。由此可知,紙飛機機身前後輕重會影響飛行距離及飛行時間。根據寧波效實中學物

理老師楊繼林表示:「紙飛機頭部的重量會有所增加,紙飛機的重心會隨之前移,這樣拋出

去可以有效增加 10%到 15%的飛行距離」。本實驗結果也驗證了這個說法,當飛機前重量越

重時,其飛行距離就會增加,但飛行時間卻最短,乃因飛機前重量增加,導致加速其飛行速

度,而飛行時間也就隨之縮短。

捌捌捌捌、、、、結論結論結論結論 根據實驗結果我們可以得知,紙飛機的「紙張種類」、「發射角度」、「機翼角

度」、「機身前後輕重」都會對紙飛機的飛行距離和時間產生影響。因此,當我們在摺紙飛

機的時候,我們應選擇「紙質較輕」、「水平發射」(仰角 0∘)、「機翼角度要小於 45

∘」,並且要記得加重機身前的重量,「哈氣」也是一種簡易的加重機身重量的方式。根據

以上實驗的結果,你不妨也可以依據上面的條件製作出可以飛得更遠的紙飛機!!

玖玖玖玖、、、、參考資料及其他參考資料及其他參考資料及其他參考資料及其他 一、維基百科 http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%BA%B8%E9%A3%9E%E6%9C%BA

二、光復書局,交通工具的演進,第二版,台北市,光復書局,P84~104,1992.10

三、珍.德布里歐,風-改造大地、生命與歷史的空氣流動,第一版,台北市信義路二段2

13號11樓,商業周刊,P285~330,2000.4.1

四、吳本韓、蘇若望。2004。「飛行」和「紙飛機」的教學活動。亞太科學

教育論壇。第五期。第一冊。文章八。

五、蔡瑞瑩。2004。熱的妙趣。豐德科學教育有限公司。