核心概念
力
摩擦
對稱
風力發電
引言
你玩過玩具風車嗎？或者見過現實生活中更大的版本，比如風車或風力渦輪機？你有沒有想過為什麼它們看起來是那樣的——有多個葉片，呈對稱排列？為什麼它們不能只有一個葉片？或者葉片的形狀和大小不同？試試這個有趣的專案來找出答案！
背景
旋轉葉片被廣泛應用於各種機器中。一些葉片被設計為從空氣中獲取能量，例如風車和渦輪機上的葉片。風推動這些葉片使它們旋轉，然後它們運動的能量被傳遞到轉動齒輪或產生電力。還有一些葉片使用動力電機來推動空氣——有時是為了移動空氣（如風扇），或者為了推動物體穿過空氣（例如，飛機螺旋槳）。
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所有這些葉片的一個共同點是它們都以對稱的方式安裝。這意味著它們圍繞中心均勻分佈，或者說是“平衡的”。可能有彼此相對的兩個葉片，或者四個葉片形成一個“X”並在中間以直角相交。甚至可能有奇數個葉片（例如，三個均勻分佈的葉片彼此之間成 120 度角）。為什麼葉片對稱如此重要？ 為什麼你沒有看到只有一個葉片或兩個葉片在同一側的風車？這個專案將向你展示讓葉片旋轉的最佳方法！
材料
至少一個風車（可以拆開）
吹風機
剪刀
成人監護
準備
在你能夠插電使用吹風機的地方收集所有材料。讓一位成年人在你拿著風車站立的位置約一米遠的地方操作吹風機。
步驟
開啟吹風機。
將風車放在距離吹風機約一米遠的地方。逐漸將風車移近吹風機，直到它開始旋轉。 風車需要離多近才能開始旋轉？
現在，讓一位成年人幫助你用剪刀從風車上儘可能靠近根部的地方剪下一個葉片。這會使風車不對稱，因為剩餘的葉片不再圍繞中心均勻分佈。
再次，將風車放在吹風機前約一米處，並逐漸將其移近直到它開始旋轉。 這次風車需要離多近才能開始旋轉？
用剪刀從風車上剪下另一個葉片。根據你的風車最初有多少個葉片，你必須決定剪哪個葉片以及風車是否保持不對稱或再次變得對稱。例如，假設你的風車一開始有四個葉片。當你剪掉一個葉片時，它有三個不均勻分佈的葉片，所以它是不對稱的。現在你可以剪掉你剛剛剪掉的葉片旁邊的第二個葉片，所以風車仍然是不對稱的，有兩個不均勻分佈的葉片。或者你可以剪掉你剛剛剪掉的葉片對面的第二個葉片。這將使風車再次對稱，有兩個葉片彼此相對。如果你有多個風車，你可以嘗試不同的組合。
再次將風車放在吹風機前一米處，並緩慢將其移近。 這次風車需要離多近才能開始旋轉？
重複此過程，直到你的風車只剩下一個葉片。
葉片的數量會影響風車旋轉的容易程度嗎？ 有時你是否需要將風車拿得更靠近吹風機？
風車旋轉的容易程度是否取決於葉片是對稱還是不對稱？
額外： 使用尺子或捲尺記錄每次試驗中風車需要距離吹風機多遠才能開始旋轉。然後，你可以繪製結果圖，橫軸為距離吹風機的距離，縱軸為葉片的數量。
[分隔符]
觀察和結果
你應該看到當風車有更多對稱的葉片時，它最容易旋轉。當你移除葉片時，你可能需要將風車拿得離吹風機越來越近才能使其旋轉。如果葉片是不對稱的，則尤其如此。這會導致葉片“擺動”並在風車的軸（支撐葉片的杆）上產生更多摩擦。較高的摩擦力使葉片更難旋轉，這意味著風力必須更強——因此你必須將風車拿得離吹風機更近才能使其旋轉。你認為這會如何影響工程師在設計和製造風力渦輪機或飛機螺旋槳時的計劃？
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