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自制可量测角速度之旋转平台运用於土壤质地分析之可行性探讨作者.pdf
自製可量測角速度之旋轉平台運用於土壤植地分析之可行性探討
投稿類別:物理類
篇名:
自製可量測角速度之旋轉平台運用於土壤質地分析之可行性探討
作者:
麥葦婷。景美女中。高二愛班
周琬蓉。景美女中。高二愛班
指導老師:
曾美婷老師
黃建中老師
1
自製可量測角速度之旋轉平台運用於土壤植地分析之可行性探討
壹●前言
一、研究動機
由於在地理課的土壤與生物主題中,我們曾經探討土壤質地對植物的種類及
生長有著非常顯著的影響,例如細質地土壤常較有利於草類植物生長;含有若干
砂性的土壤,則較有利於森林植物生長。而其中土壤中石頭含量的多寡,更可視為
是該區土地排水能力強弱的指標,對種植與灌溉的影響很大,例如排水良好的土
壤,適合種植蘭花等容易爛根的植物;而保水性佳的土壤,則適合蕨類等喜濕性
植物的生長。如果自己想要在盆栽中或是野外的土地上種植花草或是蔬果,就必
須先了解土壤質地的情況。若能利用一個簡單的設備,快速得知土壤與石頭的比
例,或許對從事園藝或農業的人能有幫助。我們使用一旋轉平台以攪動的方式對
取樣的土壤進行間接的質地檢測。我們假設在馬達的輸出功率不變下,若是攪動
不同質地組成的土讓,則會產生不同的角速度變化。反之,若我們能夠建立旋轉
平台轉動角速度與土壤中質地組成的對應關係,則往後我們只需要量測旋轉平台
攪動未知土壤時所產生的角速度,就可以初步了解土壤質地的組成狀況了。
二、研究目的
根據前述的研究動機,我們希望設計一個簡易型的土壤質地分析設備,並探
討其運用於植栽前土質調查的可行性,具體研究目的如下:
(一)製作一可量測角速度之旋轉平台 。
(二)探討混合不同大小石頭之土壤對旋轉平台轉動角速度的影響。
(三)探討混合不同比例石頭之土壤對旋轉平台轉動角速度的影響。
三、研究設備及器材
(一)自製可量測角速度之旋轉平台一組,內含:
1、改製之同軸馬達一台 。
2、鋁合金土壤攪動棒一根 。
3、角速度感測裝置一組 。
4、厚重書本數本 。
貳●正文
一、研究過程及方法
(一)可量測角速度之旋轉平台製作
2
自製可量測角速度之旋轉平台運用於土壤植地分析之可行性探討
1、旋轉平台本體製作及嵌入同軸馬達
(1)切割直徑為12 公分的鋁合金圓形拖盤以放置加速計,保留一部
分使圓盤中央突起處與馬達的軸心相接合,並且在圓盤上鑿八個
螺絲孔。
(2)卸下電磁接頭及刻度量盤後之同軸馬達。
(3)將圓盤與馬達相連接。
(4)切割邊長為18.5 公分的鋁合金正方形板,並鑿四個螺絲孔以嵌
入馬達及圓盤,鋁合金正方形板可以固定在厚重書本上;將馬達
與正方形鋁板相連接。
(5)裝上電池座以及固定攪動棒葉扇 。
圖一、鋁合金圓形托盤 圖二、同軸馬達與圓盤相接
圖三、同軸馬達與鋁合金正方形板相接 圖四、裝上電池座
圖五、裝上扇葉
3
自製可量測角速度之旋轉平台運用於土壤植地分析之可行性探討
2、裝設角速度感測裝置
為了符合體積小、方便組裝及價格便宜的需求,我們在免焊萬用電
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