【科展解析】無「音」腳—找出減小椅腳噪音之最佳包覆材質

每當上下課時，總覺得教室裡常因同學們拉動椅腳所發生的聲音過大而感覺不太舒服。因此，我們想實際了解教室中拉動椅腳會製造多少噪音，試圖找出環保又省錢的減小椅腳噪音之最佳包覆材質來。

 

【X博士摘要說明】

1. 不同的包覆材質與產生的噪音大小之相關性


2. 不同的包覆物接觸地面摩擦係數與噪音大小的相關性


3. 拉動椅子角度的不同對於產生的噪音分貝數大小的影響


4. 以不同包覆物當作地面材質對於噪音分貝數大小的影響

 

第 50 屆 國小生活應用科作品

題目：無「音」腳—找出減小椅腳噪音之最佳包覆材質

作者：臺北縣土城市安和國民小學的同學們

 

【摘要(原文)】

本研究探討如何找出減小教室椅腳噪音的最佳包覆材質。我們利用分貝器實際運用在班級中，在不同時間測量拉動椅腳音量變化繪成圖表，從圖表數據探討會影響椅腳產生噪音的因素。我們使用四類 14 種不同材質包覆椅腳後，發現對於拉動椅腳所產生的噪音分貝大約可減小 70％。此外更發現，拉動椅腳產生的噪音和椅腳離地面的角度，以及包覆物的材質厚度均有關。

 

【X博士步驟說明】

●不同的包覆材質與產生的噪音大小之相關性

布料類（不織布、窗簾布、棉 布）

泡棉類（藍色泡棉、發泡布、氣泡布、衛生帽）

紙類（瓦楞紙、厚 紙板、棉紙）

其他類（網球切割、軟木墊、軟性磁鐵、菜瓜布）等。

再從四類物品中各選出三樣來進行減小椅腳噪音的實驗。

其他類的網球、軟木墊、菜瓜布、泡棉類的藍泡棉，布料類的不織布以優異「成績」脫穎而出評定為前五名，成為大家心中的隔音王。

 

●不同包覆物接觸地面摩擦係數與噪音大小的相關性摩擦係數與噪音大小的相關性

使用小台車淨重10 gw，承載砝碼重為200 gw，正向力總重為210 gw。

將 14 種包覆物分別包覆小台車底部，算出摩擦係數。

 

 

任何物體都有摩擦係數，拉力越大，摩擦係數就越大；摩擦力愈大，所產生的聲音未必會愈大。表示摩擦係數對於噪音大小的影響並不大。推測是和包覆物本身的厚度和拉椅子的角度有關。

 

●拉動椅子角度的不同對於產生的噪音分貝數大小的影響

 

 

平常班級不包覆椅腳每週平均分貝介於80—110之間，屬於噪音的高危險區。

整體看來，四類包覆物以 30°到 70°的角度來拉動椅子，有效降低噪音。

 

 

●尋找最佳包覆材料

 

 

 

數據分析與結論

當包覆材質厚度成倍數增加時，聲音不會成倍數減少。

包覆椅腳數增加時，聲音也不會成倍數成長。

隔音效果最佳的包覆材質的厚度是 0.4cm、拉動椅子的最佳角度是 30°到 70°。

包覆物表面材質以柔軟、粗糙最佳；柔軟材質比質地堅硬對於減小噪音效果要好；而同材質表面粗滑，凹凸愈大效果愈好，14 種包覆材質中，其他類的網球隔音效果最佳。

 

以下是評審給的評語

 

 

【X博士評語】

人體所能容忍的最大音量在55至65分貝間，當長期處於高分貝的環境時，對身心健康和學習會產生不良影響。雖然沒有一種包覆材料可以完全隔絕噪音，但我們可以利用周遭方便取得的材料，有效的降低椅腳拉動的音量，具有實用價值!