0.16335c(橡皮筋拉力)

1、高等品質(zhì)管理投石器-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),指導(dǎo)教授:童超塵 教授第六組 Team Member：9721206 林昇坤9721207 黃俊明9721226 邱柏穎,大綱,案例說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與確認(rèn)結(jié)論,文獻(xiàn)探討,（一）中國(guó)投石器的歷史： 投石器在春秋時(shí)代已經(jīng)有使用，不過(guò)沒(méi)有清楚的文獻(xiàn)記載，已不可考，那時(shí)候名為「炮」，再細(xì)分一點(diǎn)，分成炮車(chē)、單梢炮、雙梢炮、五梢炮、七梢炮、旋風(fēng)炮、

2、虎蹲炮、拄腹炮、獨(dú)角旋風(fēng)炮、旋風(fēng)車(chē)炮、臥車(chē)炮、車(chē)行炮、旋風(fēng)五炮、合炮、火炮等，其功用也不同，有些適用來(lái)守城，有些則是在站場(chǎng)上大顯神威，有些則是專(zhuān)搞破壞。中國(guó)投石器的最早的詳細(xì)記載，是三國(guó)時(shí)代魏軍劉曄所發(fā)明，曹操用來(lái)對(duì)付袁紹的投石器。三國(guó)時(shí)代劉曄和孔明對(duì)於投石器都有很大的造詣，自然是「攻城掠地，無(wú)往不利」。（二）西洋的投石器：??外國(guó)對(duì)於投石器也有使用，如法國(guó)，英國(guó)等歷史悠久之國(guó)，大多有投石器的痕跡。投石器出現(xiàn)於西元前十三世紀(jì)，是由

3、小型投石器開(kāi)始發(fā)展，拿於手上，可拿2、3個(gè)，但那時(shí)還只是輕武裝的兵士，所以只負(fù)責(zé)輔助的工作。,文獻(xiàn)探討,（三）投石器之功用： 投石器在攻守城中往往扮演極重要的角色，因爲(wèi)大多數(shù)的兵器都是直射武器，只有投石器是拋射武器，可以越過(guò)障礙攻擊敵人，但這些炮本身缺乏防護(hù)，所以多半必須倚城而戰(zhàn)，否則連射都還沒(méi)射，就躺在地上看星星囉。投石器也有射程記載，像單稍砲，射程為78.25公尺。投石器不只是攻城用，像羅馬人的貴族，就把

4、投石器拿來(lái)遊戲，有點(diǎn)類(lèi)似籃球，不過(guò)，投的進(jìn)嗎？（四）投石器的發(fā)展：?? 南宋時(shí)，投石器已成對(duì)重型投石器，利用繩子拉起，可以減輕拉的重量，以節(jié)省人力。 投石器的構(gòu)造原理及威力，使許多人驚訝，進(jìn)而進(jìn)入電腦遊戲界，只要有關(guān)歐洲的歷史遊戲，大多有投石器的影子，如：AOCII（世紀(jì)帝國(guó)二）、危城之戰(zhàn)等。,文獻(xiàn)探討,投石器的科學(xué)原理：1.槓桿原理：「施力點(diǎn)」壓下去的地方，「支點(diǎn)」就像翹翹板中間支撐地板處

5、，也就是曬衣夾中間鐵絲，「力臂」即施力點(diǎn)和支點(diǎn)的距離，「抗力點(diǎn)」投石器放乒乓球的地方第三類(lèi)槓桿，即施力點(diǎn)在中間的第一種槓桿。投射桿（抗力臂）越長(zhǎng)，彈丸越輕，射得越遠(yuǎn)。2.能量守恆：彈力位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使乒乓球彈射出去。並分為垂直動(dòng)能與水平動(dòng)能。垂直動(dòng)能使乒乓球彈到高位置，得到位能；水平動(dòng)能使乒乓球獲得水平方向的初速度，決定彈射的距離。,文獻(xiàn)探討,第三種槓桿例如：鑷子、烤肉夾子、筷子?? 這種槓桿的力點(diǎn)一定比重點(diǎn)距離支點(diǎn)近(Typ

6、e A)，所以永遠(yuǎn)是費(fèi)力的。第一種槓桿例如：剪刀、釘鎚、拔釘器??這種槓桿可能省力可能費(fèi)力，也可能既不省力也不費(fèi)力。這要看力點(diǎn)和支點(diǎn)的距離(type B)：力點(diǎn)離支點(diǎn)愈遠(yuǎn)則愈省力，愈近就愈費(fèi)力；如果重點(diǎn)、力點(diǎn)距離支點(diǎn)一樣遠(yuǎn)，就不省力也不費(fèi)力，只是改變了用力的方向。第二種槓桿例如：開(kāi)瓶器、榨汁器、胡桃鉗??這種槓桿的力點(diǎn)一定比重點(diǎn)距離支點(diǎn)遠(yuǎn)(Type C) ，所以永遠(yuǎn)是省力的。,案例說(shuō)明,,案例說(shuō)明,系統(tǒng)目標(biāo)/範(fàn)圍：古代戰(zhàn)爭(zhēng)用投

7、石器互相攻打，因此我們想知道投石器擊中目標(biāo)的準(zhǔn)確度有多高？如何能夠調(diào)整發(fā)射條件並精確命中目標(biāo)。本組投石器實(shí)驗(yàn)以能命中150 CM的目標(biāo)值，並且將管制範(fàn)圍控制在140 CM ~160 CM ，選出最佳的設(shè)定值。選擇專(zhuān)案負(fù)責(zé)人及成員：專(zhuān)案負(fù)責(zé)人林昇坤：負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與 Minitab 運(yùn)算成員黃俊明：負(fù)責(zé)投石器實(shí)驗(yàn)邱柏穎：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄,投石器圖解,研究動(dòng)機(jī)與目的,研究動(dòng)機(jī)古代戰(zhàn)爭(zhēng)用投石器互相攻打，因此讓我們想知道投石器擊中

8、目標(biāo)的準(zhǔn)確度有多高？如何能夠調(diào)整發(fā)射條件並精確命中目標(biāo)。 研究目的：探討投石器的三個(gè)因子，可以使物品精確距離? 研究設(shè)備：器材：投石器、橡皮筋、乒乓球、皮尺,研究過(guò)程,方 法： ＜實(shí)驗(yàn)一＞探討投石器壓下去的那一種組合，可以使乒乓球達(dá)到150 CM+-10 CM 的範(fàn)圍？利用乒乓球分別在三因子兩水準(zhǔn)各彈射四次，觀察紀(jì)錄及測(cè)量其距離。,特性要因圖,實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃,,品質(zhì)設(shè)計(jì)之定義,品質(zhì)特性：投石器投球的距離品質(zhì)因子

9、：投石器：投射桿距離、角度、水準(zhǔn)：A(投射桿距離)：2水準(zhǔn)B(角度)：2 水準(zhǔn)C(橡皮筋拉力)：2 水準(zhǔn)需求：品質(zhì)特性要接近目標(biāo)值 150 CM ± 10 CM品質(zhì)設(shè)計(jì)之分類(lèi)離散型水準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行,,Full Factorial Design,Full Factorial Design Factors: 3 Base Design: 3, 8Runs: 32 Repli

10、cates: 4Blocks: 1 Center pts (total): 0All terms are free from aliasing.Results for: 第一次實(shí)驗(yàn)Factorial Fit: Y(距離） versus A(投射桿距離 ), B(角度 ), C(橡皮筋拉力 ) Estimated Effects and Coefficients for Y(距離）

11、 (coded units),實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與確認(rèn),,研究結(jié)果,進(jìn)行全因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，本實(shí)驗(yàn)只要進(jìn)行8次的實(shí)驗(yàn)，重複實(shí)驗(yàn)次數(shù)4次共計(jì)32次。R-Sq(adj) 91.39 % 解釋度為91.39%,研究結(jié)果,含A*B*C 的交互作用不顯著P-Value為 0.07R-Sq (adj) 91.39 % 解釋度為91.39 %,研究結(jié)果,將A*B*C 的交互作用不顯著的因素消除得到R-Sq (adj) 90.50% 解釋度為90.

12、50 %Residual Error (合併誤差項(xiàng))為1063.5 (Adj MS)Lick of Fit P-Value 為 0.07,研究結(jié)果,Main Effects : P-Value 為0.000 顯著差異2-Way Interactions: P-Value 為0.000 顯著差異3-Way Interactions : P-Value 為0.07 無(wú)顯著差異Residual Error 全數(shù)為Pure E

13、rror DF=24,研究結(jié)果-Effect Type,Significant（有區(qū)別的）：A、B、C、AB、AC、BC,,研究結(jié)果,Normal Probability Plot of the Residuals 有顯著差異。 A2B2C2為影響距離的主要因素,研究結(jié)果-交互作用圖,由圖形上所述並無(wú)交互作用。,研究結(jié)果,Global SolutionA(投射桿距離 ) = 0.17002B(角度 )

14、 = 0.16335C(橡皮筋拉力 ) = 0.31032D=1,結(jié)論,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A(投射桿距離 ) = 0.17002、B(角度 ) = 0.16335、C(橡皮筋拉力 ) = 0.31032 可以得到最佳值 150 CM + - 10 CM。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乒乓球射出去之後的距離回因?yàn)槿藛T的不同，而有所差異，且有些因子的距離因?yàn)椋瑫?huì)碰到柱子而使的數(shù)據(jù)有影響，其次為射出去之後距離橡皮筋的彈力會(huì)影