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關鍵概念
車輛
空氣
摩擦力
工程學
空氣動力學
引言
你乘坐過氣墊船嗎？它就像在空氣墊上滑行！事實上，你就是在這樣做——氣墊船是一種在光滑表面上靠空氣墊滑行的車輛。由於氣墊船可以在平地或水面上行駛，它是一種兩棲車輛。在這個活動中，你將可以用CD或DVD、塑膠瓶的按壓式瓶蓋、一些膠水和一個氣球來製作你自己的迷你氣墊船。氣球中不同量的空氣將如何影響氣墊船懸浮的時間？
背景
由於氣墊船是一種透過在空氣墊上滑行而在光滑表面上行駛的車輛，它也被稱為氣墊車輛（ACV）。空氣墊是如何產生的，它又是如何使車輛在其上自由滑行的呢？緩慢移動的低壓氣流或氣流向下噴射到氣墊船下方的表面上。現代氣墊船通常在頂部安裝有螺旋槳來產生氣流。這些氣流透過風扇被推到車輛下方。ACV的底部周圍有一個柔性的裙邊，也稱為簾子，它可以截留氣流，使其保持在氣墊船下方。被截留的氣流可以在任何光滑的表面（陸地或水面）上產生空氣墊！這個氣墊大大減少了摩擦力，使車輛可以在下方光滑的表面上自由滑行。
材料
• 塑膠飲料瓶上的按壓式瓶蓋。（可重複使用的塑膠飲料瓶有時會使用這種瓶蓋。）
• 一箇舊的CD或DVD，可以使其無法使用
• 手工膠或強力膠
• 一箇中號氣球（應該能夠充氣到至少28釐米或11英寸）
• 秒錶或計時器
• 用於測試氣墊船的大型平面
準備工作
• 從塑膠飲料瓶上取下按壓式瓶蓋。
• 將瓶蓋的底部粘到CD（或DVD）上，使瓶蓋覆蓋中心的孔。如果您使用強力膠，請讓成年人幫助，小心使用，並遵循包裝上的所有說明和安全警告。
• 讓膠水完全乾燥。
步驟
• 確保按壓式瓶蓋已關閉。
• 將氣球吹大到你安全能承受的最大程度，不要讓氣球爆炸，然後捏住頸部，使空氣不會逸出。
• 將氣球的頸部拉伸到按壓式瓶蓋上，注意不要讓任何空氣逸出。小心地將氣球的開口對準按壓式瓶蓋的開口的中心。你完成的氣墊船應該底部平放著CD，上面是按壓式瓶蓋，充氣的氣球的頸部緊貼在閉合的瓶蓋周圍。你的氣墊船現在可以開始懸浮了！
• 提示：如果按壓式瓶蓋從CD上脫落，並且你使用手工膠將它們粘在一起，請使用強力膠小心地重新粘合它們。
• 將氣墊船放在一個平面上。啟動你的秒錶或計時器，開啟按壓式瓶蓋並推動氣墊船。當氣墊船停止懸浮時停止秒錶。氣墊船懸浮了多長時間？將氣球從按壓式瓶蓋上拆下。
• 重複此過程兩次，將氣球充氣到你安全能承受的最大程度，將其重新連線到按壓式瓶蓋上，並計時氣墊船懸浮的時間。CD每次飛行的懸浮時間都相同嗎，還是有一些變化？
• 再重複此過程三次，但這次只將氣球充氣到中等大小。例如，如果吹大到你安全能承受的最大程度需要吹三口氣，這次只吹兩口氣或少一點。當氣球只有中等大小時，CD懸浮了多長時間？使用中等大小的氣球進行三次飛行時，氣墊船的懸浮時間大約相同嗎？
• 再重複此過程三次，但這次只將氣球吹到小尺寸。例如，如果吹滿氣球到最大尺寸需要吹三口氣，現在只吹一口氣或更少。使用小尺寸氣球時，CD懸浮了多長時間？使用小尺寸氣球進行三次測試時，飛船的懸浮時間大約相同嗎？
• 總體而言，哪種尺寸的氣球能使CD氣墊船懸浮的時間最長？哪種尺寸的懸浮時間最短？你認為為什麼會發生這種情況？
• 額外：在這個活動中，你使氣球的尺寸大致不同。但是，你可以更準確地測量不同氣球的尺寸，看看這與氣墊船懸浮的時間如何相關。重複此活動，但在這次的版本中，每次充氣時測量氣球的周長，並透過計算球體的體積來估算內部的空氣量。或者，你可以使用排水法：將充氣的氣球浸入一個大型的公制測量容器中，並確定水的液位變化；或者使用排氣法：用裝滿水的大型量筒放在一個大水盆中，在水下倒置量筒，使裡面的液體不會逸出，將氣球中的空氣釋放到量筒的開口中，使空氣向上移動到裡面，然後檢視量筒中截留了多少空氣。氣球的體積如何與你的CD飛行器懸浮的時間相關？
• 額外：在不同的表面上測試CD氣墊船。它在哪種型別的表面上效果最好？
• 額外：你能改進這個氣墊船的設計嗎？考慮一下你可以改變的這個飛行器的特性，例如構造材料、蓋子的開口大小、氣墊船的形狀或其大小。你可以新增類似於真實ACV上使用的裙邊，以更好地容納空氣墊嗎？提示：切割成不同形狀的泡沫板可能比CD或DVD更好。哪些修改使氣墊船的懸浮時間更長？你可以將修改後的氣墊船的動作用於任何實際目的或解決問題嗎？觀察和結果
當使用大尺寸氣球時，氣墊船的懸浮時間通常最長嗎？當使用小氣球時，氣墊船的懸浮時間通常最短嗎？中等大小氣球的懸浮時間是否介於兩者之間？
雖然現代氣墊船通常在其頂部使用螺旋槳來產生被推到下方的氣流，但在本次活動中，你使用氣球來產生氣流。你的氣墊船中的氣流透過按壓式瓶蓋到達氣墊船下方。由於按壓式瓶蓋保持不變，因此允許空氣進入氣墊船下方的開口始終是相同的大小。這使你可以測試充氣到不同大小的氣球。大氣球容納的空氣量最多，並且應該使氣墊船保持懸空的時間最長。但是，每次充氣時氣球的尺寸可能並不完全相同，因此每次測試的三次試驗之間可能出現一些變化（僅幾秒鐘）。同樣，由於小氣球容納的空氣量最少，而中等大小的氣球容納的空氣量介於兩者之間，因此小氣球應該允許氣墊船飛行的時間最短，而中等大小的氣球應該允許氣墊船懸浮的時間中等。
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