利用聲音於風扇轉速的量測
專題名稱 | 利用聲音於風扇轉速的量測 |
專題描述 | 每當我看著天花板上的吊扇在旋轉時,我都會很好奇到底轉多快呢?老師說可以利用轉速計進行量測,後來我們發現不同轉速下聽到的聲音也有點不太一樣,因此我們想了解是否可以從錄下的聲音得知風扇或馬達轉得多快呢?於是開始了我們這次的小論文研究。 |
隊伍名稱 | 認真的論文組 |
指導老師 | 龔瑞清 |
參賽學生 | 林嘉芸 蕭翔 |
序號 | 檔案 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
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10 | 作者 徐彭伯堯、古長霖、蔡立民、傅學聖 來源 台灣網路科教版 描述 藉由轉動有皺摺的管子產生的聲響所收到的波,經由快速傅立葉轉換(FastFourierTrans-form)分析,發現產生駐波(此駐波是以方波的方式存在而非正弦波),並觀察經傅立葉轉換後的共鳴頻率分布,探討螺紋的有無、管子長度、開口大小以及角速度等變因的相互關係。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 下午 12:52:00 | |
9 | 作者 林正鴻;辜莉婷;楊昕 來源 台灣網路科教版 描述 本研究運用自行設計製作的器材,測量風力吹襲風車之受力大小。同時探討風扇扇葉裝置角度和扇葉多寡是否影響轉動速度,最後探討擾流板對整體風車的影響。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 下午 12:50:56 | |
8 | 作者 沈子耕 來源 台灣網路科教版 描述 一個裝有水的玻璃杯,用喇叭撥出大聲的聲音,便能觀察到共振的現象發生,玻璃杯將會不停的震動,甚至導致破裂。本研究將會藉由傅立葉轉換(Fourier transform)來分析玻璃杯的振動頻率組成,並進一步探討頻率峰值的來源。另外我們也研究了不同水位的高低以及液體密度對於共振頻率的影響,並以能量守恆的觀點進一步推導出玻璃杯的振動方程式。最後我們也觀察到了higher harmonic,並且發現non-linear dispersion relation的現象,顛覆了我們常對於 f∝n 的觀念。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 下午 12:50:23 | |
7 | 作者 余承勳、彭士軒、何弘達 來源 台灣網路科教版 描述 本實驗主要探討一般家用電風扇葉扇角度對輸出風力的影響,在過程中藉由改變葉扇的角度及面積,探討電能功率轉變成輸出風力功率的情形。實驗中,我們假設葉片和空氣分子間的碰撞為彈性碰撞,並以此假設提出理論模型。再利用葉扇角度為0度角時,所測得轉軸處消耗的功率為背景,分析討論各種葉扇寬度及角度所對應的輸出風力功率,期望能從中找到較理想的葉扇角度。從實驗結果,我們發現要使向前輸出風力較大,其中一個方法是將角度調小來提高轉速,但因電風扇馬達的設計,若轉速過大會在轉軸處消耗更多的能量。所以需藉由調整葉扇的角度及面積,得到較佳的向前輸出風力或是較好的能源效率比。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 下午 12:46:18 | |
6 | 作者 林坤祥、張博文、葉嘉容、陳正偉 來源 台灣網路科教版 描述 民俗技藝中有一項童玩─「竹製的響螺」,經由在自然科學研習社的活動過程,我們發覺以底片盒所製成的的響螺,也具有相同的效果。進一步在實驗中了解到其頻率與多項因素有關,因此想藉由自行設計的工作平台進行頻譜數據量取,而從所得數據分析發現:一、響螺在垂直地面旋轉時並無法發出聲音,但當與地面不垂直時反而會發出聲音;由此可知,響螺是在不垂直地面的情況下與空氣有較劇烈摩擦進而在筒內產生共鳴。二、當響螺傾斜時,它的特徵頻率會隨著傾斜角增大而有先降低而後升高的現象發生,此與空氣摩擦程度有關。三、響螺之轉速愈快,特徵頻率會愈大,但增加到某一程度時其特徵頻率會回到較低之頻率。四、響螺的缺口如果加長或加寬皆會提高其特徵頻率。五、缺口厚度較薄會使特徵頻率降低,但會使響度加大。六、缺口受風邊如果是凸出則特徵頻率較低,反之凹陷時會較高七、響螺之材料與管子直徑皆不影響其特徵頻率。八、響螺管子愈長,其特徵頻率會愈低,反之則較高,但太短的共鳴管所產生之特徵頻率需修正為八分之一波長的共振。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 下午 12:44:42 | |
5 | 作者 柯政全、徐中宜、崔鴻聲、浦建東 來源 台灣網路科教版 描述 壤我們了解到示波器如何顯示波形再測頻率的原理,使用更簡明的方法,測出聲音頻率 | 林嘉芸 | 2021/10/8 下午 12:41:33 | |
4 | 作者 林啟修,宋明裕 來源 https://proj.ftis.org.tw/eta/epaper/PDF/ti046-3.pdf 描述 低頻噪音與控制 | 龔瑞清 | 2021/10/8 上午 01:04:43 | |
3 | 作者 祁忠勇 來源 https://web.math.sinica.edu.tw/math_media/d184/18403.pdf 描述 FFT與訊號處理簡介 | 龔瑞清 | 2021/10/8 上午 01:00:34 | |
2 | 作者 檔案內沒有講 來源 http://wp.chjh.tp.edu.tw/blog/shingfu/files/2012/11/wave-sound.pdf 描述 講述了波和聲音的各種特性 | 蕭翔 | 2021/10/7 下午 12:52:47 | |
1 | 作者 施惠 來源 http://case.cy.edu.tw/mediafile/4220012/knowledge/391/777/1149/2013-8-27-9-14-20-nf1.pdf 描述 裡面講了聲音的特性,還有聲音在樂器上的應用 | 蕭翔 | 2021/10/7 下午 12:48:13 |
序號 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
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8 | 作者 蕭翔 標題 最後的一週 內容 在最後的一個禮拜,我們將報告順利地完成了,但是藏書閣和檔案庫還沒有什麼進展,有點緊張,但幸好在上傳檔案的最後兩天有許多進展並完成了藏書閣和檔案庫! | 蕭翔 | 2021/10/8 下午 12:31:42 |
7 | 作者 林嘉芸 標題 找資料的過程 內容 我們的實驗完成了,報告也已經處理好了。現在要擔心的反而是檔案庫跟藏書閣的進度!不知道是不是因為這項實驗實在偏向冷門,上網Google搜尋寫到「聲音」或「頻率」較多的科學類文獻報告大多都偏向噪音,我們只好另闢蹊徑,只好把搜尋的方向轉到傅立葉轉換、單位與原理上了。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 上午 04:18:03 |
6 | 作者 林嘉芸 標題 實驗過後的結果 內容 原本很擔心得實驗結果,這次做得很成功!(心裡有一點小小的得意),我們現在正在把實驗過後得到得數據做成圖表,已經開始進到趕報告的階段了! | 林嘉芸 | 2021/10/8 上午 04:05:29 |
5 | 作者 林嘉芸 標題 實驗的一開始 內容 我們為了探討風扇檔速的不同與聲音的關係,我們在做實驗的時候在想是用轉速計直接量測比較準呢?還是錄音後使用工程軟體Matlab進行分析的結果較準確呢?我們上一個題目要做的實驗因為大失敗所以都很擔心這次題目做出來的實驗數據會不好,不過還沒有進行分析所以還不知道,希望這次得實驗可以成功。 | 林嘉芸 | 2021/10/8 上午 03:58:24 |
4 | 作者 蕭翔 標題 實驗到結果的心情 內容 老師要我晚上回家錄下風扇在不同檔位下的聲音,回到家後,我發現環境中有許多的聲音可能會影響實驗的結果,所以原本想像中很簡單的錄音其實也重錄了多次。隔天,老師要我用轉速計測不同檔位的轉速,結果很快就完成了。又隔一天老師分析了實驗了結果,發現其中有關連,我當下很開心。 | 蕭翔 | 2021/10/4 下午 12:42:46 |
3 | 作者 林嘉芸 標題 討論的開始 內容 在一開始連隊友都還不知道的時候我就被老師問說要不要參加小論文了。有上次參加過一次的經驗,我知道過程很辛苦,但實驗的過程還是很有趣的。希望這次的表現可以比上次的表現還要更進步。隊友也跟上次的隊友不一樣了,希望我們兩個人也可以合的來。在決定了組別後,我們開始討論題目要做甚麼,在討論題目的時可考慮了很久,最後選擇了我們兩個都有茶包天燈原理的題目來製作。但後來我們發現網路上的實驗完全沒有成功,最後我們決定用老師想的聲音實驗來做。 | 林嘉芸 | 2021/9/24 下午 12:40:28 |
2 | 作者 蕭翔 標題 小型的試驗和轉折 內容 下午,老師給我們兩人一人一個茶包,要我們回家進行實驗,並錄下影片上傳。回到家後,我們進行了實驗,但都以失敗告終,我們推測是茶包的材質與大小問題,所以我們改用可以達到同樣實驗效果的吸油面紙來實驗。但是使用吸油面紙在家試驗許多次後,還是以失敗告終。隔天,老師幫我們想了個新主題,我們也很有興趣,所以我們採用了老師所想的主題。 | 蕭翔 | 2021/9/24 下午 12:34:48 |
1 | 作者 蕭翔 標題 突然的分組 內容 在中午午休時,突然有人叫我們班參加科探社的成員去電腦教室。進入電腦教室後,看到了有許多的人,幾乎沒有空位,有許多人已經分好參加小論文比賽的組別。原本和國小時的同學一組,但之後他突然決定要和他班上的同學一組,所以老師決定我和班上的同學一組,也提供了茶包天燈這個主題讓我們參考,最後我們也選定了茶包天燈這個主題來研究。 | 蕭翔 | 2021/9/15 下午 12:58:28 |
序號 | 截圖 | 網站簡介 | 上傳者 | 最後修改 |
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10 | 網站名稱 維基百科 網址 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A0%BB%E7%8E%87 網站簡介 有介紹到聲音的頻率及如何換算。 | 林嘉芸 | 2021/10/7 下午 12:34:10 | |
9 | 網站名稱 維基百科 網址 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/MATLAB 網站簡介 裡面有介紹我們的實驗用軟體Matlab是甚麼以及如何使用 | 林嘉芸 | 2021/10/7 下午 12:32:10 | |
8 | 網站名稱 維基百科 網址 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%B5%AB%E5%85%B9 網站簡介 裡面有說明赫茲的來源與單位的意思。 | 林嘉芸 | 2021/10/6 下午 03:49:06 | |
7 | 網站名稱 台灣東方馬達股份有限公司 網址 https://www.orientalmotor.com.tw/qa_det/scqa_53/ 網站簡介 有介紹到我們實驗單位赫茲(Hz)與轉速(rpm)的差別與定義 | 林嘉芸 | 2021/10/6 下午 03:19:45 | |
6 | 網站名稱 youtube 網址 https://youtu.be/0LuyxzqI3Hk 網站簡介 是李永樂老師的頻道,裡面有詳細的解釋傅立葉轉換的原理 | 林嘉芸 | 2021/10/6 下午 03:07:25 | |
5 | 網站名稱 波動與聲音 網址 http://siro.moe.edu.tw/teach/query.php?action=read_content&p=821&d=1530270257 網站簡介 裡面講了聲音的各種特性和那個特性跟波的什麼有關聯 | 蕭翔 | 2021/10/6 下午 02:58:08 | |
4 | 網站名稱 E.E. 狂想曲,立志以廢文傳播知識 網址 https://www.eebreakdown.com/2015/05/blog-post_30.html 網站簡介 裡面有詳細的解釋傅立葉轉換的原理,剛好也有用到我們的主題聲音來做實驗。 | 林嘉芸 | 2021/10/6 下午 02:53:02 | |
3 | 網站名稱 維基百科 網址 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%82%85%E9%87%8C%E5%8F%B6%E5%8F%98%E6%8D%A2 網站簡介 裡面有詳細解釋傅立葉轉換函數的定義 | 林嘉芸 | 2021/10/6 下午 02:22:56 | |
2 | 網站名稱 維基百科 網址 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%AF%8F%E5%88%86%E9%90%98%E8%BD%89%E9%80%9F 網站簡介 有詳細的介紹rpm的意思。 | 林嘉芸 | 2021/10/4 下午 12:33:27 | |
1 | 網站名稱 香港環境保護署 網址 https://www.epd.gov.hk/epd/noise_education/web/CHI_EPD_HTML/m1/intro_5.html 網站簡介 這裡面詳細的解說了聲音的各種特性 | 蕭翔 | 2021/9/27 下午 12:56:04 |