哇！驚奇工程知識繪本3遊樂設施

推薦序

以常見的遊樂設施為主題，深入淺出引發孩子們的探索樂趣 

顏鴻森 (國立成功大學機械系教授暨本書審訂人)

19世紀中期開始，誕生了讓追求感官刺激者，可在安全環境中獲取恐懼帶來的興奮，既喜愛又驚悚的遊樂設施。本冊介紹其緣起，列舉了11項具代表性的設施，以及推陳出新的創意，內容包括動機源起、動力源、傳動機構、多次元作動、及安全裝置。

創作動機基本上為追求感官刺激(更快、更高、更刺激)，亦有吸引更多人潮來市集的遊樂狂歡園，令博覽會訪客驚豔的摩天輪，以及意外誕生的莫赫希克折返式鐵路。

隨著社會與科技的發展，驅動遊樂設施的原動力有肌力(人力、驢馬)、蒸汽機、電動機、位能與動能、及彈力，尤其是1976年沿用迄今的液壓系統、液壓馬達。

遊樂設施的科學原理，主要是基於牛頓力學，包含：鐘擺運動、離心力與向心力、靜者恆靜與動者恆動、作用力與反作用力，其次是電力(碰碰車)、電磁學；傳動元件則有輪軸、齒輪、鏈條、纜繩、絞盤、齒輪、曲柄、滑件等。

產生驚悚感官刺激的來源，除了速度與高度外，主要是運動的自由度(次元)，自由度愈多的設計，乘坐者的感官刺激愈大。最基本設計為1個自由度的運動，如海盜船、旋轉鞦韆的轉動，雲霄飛車的軌道滑動；2個自由度者，有旋轉木馬的轉動與滑動，摩天輪大轉輪的轉動加上車廂的搖擺；3個自由度者有旋轉飛碟，包含手臂一端繞中心柱的旋轉，另一端以液壓系統搖擺車廂，以及車廂自轉等3個獨立運動；4個自由度者有滾輪式雲霄飛車，包括3度空間的軌道旋轉加上座椅旋轉。

遊樂設施的另一個設計重點為安全裝置，如折返式鐵路設計了棘輪與棘爪來防止車廂倒滑；雲霄飛車設計了安全摩擦輪來防止出軌；大暴跌自由落體則設計了電磁剎車系統來減緩座椅自由落體的下墜速度。

本書原著於2017年，介紹讀者在生活中有機會親身體驗之驚悚遊樂設施的科技原理、創新特點、及運作機理。本中文版，用深入淺出方式進行翻譯、表達原意，是本圖文並茂的知識性兒童書籍，可引發孩子的好奇心與學習興趣，亦可為中小學生活科技教育的課外閱讀教本。