STEM大冒險：超驚奇的工程魔法
配合108課綱科技領域，培養創意設計與實作能力
STEM Quest- Fantastic Forces and Incredible Machines
原文作者╱
 Nick Arnold
作　　者╱
 尼克．阿諾
譯　　者╱
 嚴麗娟
出版社別╱
 小五南
書　　系╱
 學習高手
出版日期╱
2020/03/13   (1版 2刷)
  
即日起五南舊官網僅提供書籍查詢，如欲購書，請至五南新官網 https://www.wunan.com.tw/
I  S  B  N ╱
 978-957-763-480-1
書　　號╱
 YC14
頁　　數╱
 84
開　　數╱
 菊8
定　　價╱
 350 (特價 277)


STEM大冒險

工程涵蓋力的魔法和機器的奇妙。

你能不能研究東西怎麼運作，變成一位傑出的工程師呢？

發現怎麼讓迴紋針漂浮在空中、設計摩天大樓、建造超級潛水艇、用齒輪和彈簧做實驗！
這本超讚的STEM書籍有30多種可以在家做的驚奇實驗、非凡的事實和統計資料，以及最酷的插圖，幫你弄清楚齒條跟制輪，還有凸輪和曲軸。
來探索工程學的驚人世界吧！

Nick Arnold（尼克．阿諾）
尼克·阿諾寫了很多兒童的科學書籍，其中有一套暢銷系列，介紹噁心但很有趣的科學事實。寫作之餘，尼克會到書店、學校和圖書館對小朋友演講。
※譯者簡介
嚴麗娟
嚴麗娟
臺大外文系、英國倫敦大學語言學碩士及西敏斯特大學翻譯碩士，業餘喜愛閱讀和翻譯。
※繪者簡介
Kristyna Baczynski
克莉絲汀娜·巴克辛斯基（Kristyna Baczynski）
克莉絲汀娜·巴克辛斯基的漫畫作品曾獲得教育家艾斯納（Eisner）提名。她的創作廣見於全球各地，包括雜誌、書籍、衣物和窗簾。如果沒當上插畫家，她本來會成為生物化學家，因此STEM的主題也深得她心。

歡迎來到 STEM 大冒險！
質量很重要
動起來
滋！有電！
物質世界
更大更好的建築物
支撐的結構
橋梁和隧道
往上升！
輕鬆舉起
輪子真好玩
磨來磨去的齒輪
齒條、棘輪、凸輪和曲柄
可以延展跟有彈性的東西
嘟嘟∼汽鏘汽鏘
磁浮列車
踩油門
移動的馬達
船形工程
沉下去，還是盤旋？
超讚的飛機
旋轉的機翼
綠色小組需要你
超乾淨
超級物質
醫學技術
神奇的自來水廠
生物工程學
亮起來的工程師
礦業工程
核能
熟練的電腦操作
有趣的電腦程式碼
水上的荒野
火箭動力
詞彙
索引

不一樣的世界歷
史１：早期農業
與手工業
少年科學偵察隊
CSI (套書
)（全套7冊）
頑皮動物的奇妙
世界
輕鬆成為觀星達
人
昆蟲軍團與植物
王國
小小觀察家的自
然筆記１


工程就是研究和規劃怎麼創造出更優良的產品和系統。
說到「工程」，你會想到什麼？或許你會想到力、機器和建築工地。這本書裡會介紹很多力跟機器，也會介紹人—工程師，他們使用科學和數學來測量力跟檢驗材料，才能創造出奇妙的新產品和系統。
每個人都需要工程。我們需要結實的建築物，需要泵浦和水管來澆灌食物以及讓房屋變暖。我們有汽車和火車帶我們去上學和工作。我們有能潛入水裡的機器來探索海洋，有火箭帶我們進入太空。細小微生物做成的藥物可以拯救我們的性命。
因為各個領域的工程，我們的生活也變好了。你對哪一種類型的工程最有興趣？看完這本書的介紹，有一天，你也會變成這些驚人進展的大師或解決問題的人！
胸懷大志！祝你好運！

質量很重要
工程師們，能感覺到力的存在嗎？力跟提供動力的能量影響本書的所有工程專案—現在，力也對你的身體起作用。就拿重力來舉例吧⋯⋯

重點是什麼？
重力
重力這種力會讓有質量的物體彼此拉扯。質量是構成某個東西的所有物質。質量很大的物體—例如地球—重力就很強，超過質量比較小的物體。重力讓所有的物體落在地球上，也讓地球繞行太陽。

在家做實驗
重力速度測試
我們所謂的「重量」其實是拉著物體質量的重力。因此，如果重力拉著比較重的物體，掉落的速度就會比較快—對嗎？來實驗一下吧！

1.你要同時把大球跟小球從同樣的高度落下。在開始前，先預測哪一顆球會先掉到地上。
2.放開球，看你的預測對不對。
3.同時讓一顆球跟一張紙一起落下呢？紙跟球，哪一個會先碰到地面？
4.讓球跟紙落下，找出答案。

原理是什麼？
會同時掉下來！這是因為重力讓所有落下的物體用同樣的速率加速。重力對比較重的東西確實拉力比較強，但是會抵銷，因為跟輕的東西比起來，重的東西更會抵擋動作。如果你讓輕的東西往下落，比方說紙張，會發生什麼事？落下的時間比較長，因為空氣讓它的速度變慢了。

在家做實驗
橡皮筋能量比賽
除了駕馭力，工程師也需要駕馭能量。能量提供動力。來看看吧！
1.把橡皮筋拉成原來的三倍長，然後放開。
2.現在把橡皮筋拉成六倍長，然後放開。

原理是什麼？
把橡皮筋拉長的時候，橡皮筋會得到勢能—儲存在橡皮筋裡的能量。放開時，勢能變成動能。拉得愈長，儲存的能量愈多，橡皮筋也會飛得更遠。第32頁會繼續解釋勢能。

工程師介紹：伽利略
義大利科學家伽利略（Galileo Galilei,1564-1642）發現不同重量的物體會用同樣的
速度落下。他也發現單擺背後的科學—他發現單擺搖動時，勢能轉成動能，因為重力會強迫單擺往下。一再往下移動，就是左右擺動。

動起來
除了重力和能量外，還有其他的力推拉物體，影響東西移動的方式。工程師們，來看看
吧。該動起來了！

在家做實驗
停止和啟動
首先，來做個實驗，了解東西怎麼動—或了解東西為什麼不會動！
1.剪出四到五塊紙板，至少12×25公分大小，然後黏在一起。等膠水乾。
量2.出紙板的中點，用鉛筆做記號。然後在中點兩邊離1.5公分的地方各做一個記號。中線兩邊應該各有6.5公分的長度。在這兩點上，用剪刀插出兩個比定位稍小一點的洞。
3.把兩根定位銷插進洞裡。用橡皮筋套住定位銷。如果定位銷有點晃動，再加幾層紙板。
4.把尺平放在定位銷中間，把車子放在橡皮筋前面。
5.找一塊平面，有空間給1∼1.5公尺的軌道。把皮尺放在軌道的旁邊。接下來，來做軌道！
6.剪三塊25×90公分的紙板。
7.一張紙板保持原狀，第二張鋪上鋁箔紙，第三張鋪上保鮮膜。
8.現在來測試軌道。把車子在橡皮筋上往後拉，然後放開。每個軌道測試三次，每次往後拉的長度都不一樣。
9.記錄車子前進的距離。你能不能算出在每種平面上三個距離的平均值？哪一種平面
有最高和最低的平均值？在哪一種平面行進需要更強的力？
10.現在在軌道上噴水，再做一次實驗。把結果寫下來。

原理是什麼？
還沒開始實驗前， 玩具車哪兒都不去—除非施加力，不然物體會保持靜止。這個原則叫作慣性。把車子往前推，就施加力。力會讓車子加速。最後，車子因為摩擦力而停下來—車輪與地面之間摩擦的力量。用鋁箔紙或保鮮膜蓋住軌道，以及噴水以後，結果是
否有明顯的差異？在什麼樣的平面上，車子行進的距離最遠？你覺得原因是什麼？

工程師介紹：牛頓
英國物理學家牛頓（Isaac Newton, 1643-1727）發現了運動定律。牛頓的第一運動定律解釋，物體被施加力之後才會移動， 而且會直線移動。物體的質量愈大，慣性愈強，也愈難移動。

在家做實驗
轉一轉
從汽車到電腦，很多機器都需要旋轉或轉動。會用到什麼樣的力？

原理是什麼？
球會往外面飛。你的手在筆上產生叫作扭力的旋轉力。球的慣性會抵抗這股力，球也應該要直線移動。但物體繞圈時，另一種叫作向心力的力會一直把物體往中間拉，不讓它們直線飛出去。這股向心力來自繩子的張力。