工程設計, 原來如此! | 誠品線上

Engineered! Engineering Design at Work

內容簡介

內容簡介 如果要讓一輛汽車般大小的探測車降落在火星上，或是把電腦零件縮小到可以放在手掌上，你會找誰幫忙？當然是工程師！工程師會針對問題，運用數學、科學、科技等知識，提出新穎實用的解決辦法。跟著這本書了解工程設計的步驟流程，再看看如何將這些步驟實際應用在九個真實的工程案例，例如：打造速度更快的自行車、處理極度棘手的塞車問題，甚至保護瀕臨滅絕的馴鹿免於絕種！你會在這些例子中發現令人驚歎的思考與執行方式，原來工程設計不僅需要縝密推演和反覆測試，有時候也需要創意和信心，而且還要能說服使用者！你也能像個工程師一樣思考！準備好了沒？現在就打開這本書，開工吧！◎書中詳細說明工程設計的每個步驟，並在各工程案例中加上對應符號提醒讀者，這個案例的關鍵步驟是什麼。方便讀者一邊讀一邊記下工程師的思考妙招！◎幫助讀者認識各種工程領域的特別之處，以及所需要的知識和技能。◎從解決問題切入，進而學習相關的科學與工程知識，扣合108課綱的素養教育！【延伸閱讀】生活科技大透視 KS063我的第一本生活知識小百科 BKG062小小科學人：100科學大發現 BKS096創意科學實驗365 BKS097"

各界推薦

各界推薦 「大開眼界、振奮人心，而且富吸引力！」－－《柯克斯書評》「這本書的圖像與版面活潑又色彩豐富，配上真實世界中的問題解決方法，平易好懂又有趣的介紹工程是什麼。」－－《書單雜誌》「不管讀者是剛開始啟蒙的小小工程師，還是純粹想了解怎麼找出問題和解決問題的孩子，這本書都是很棒的入門書籍。」－－加拿大兒童圖書中心

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介夏儂‧韓特（Shannon Hunt）是兩本獲獎的兒童科學雜誌《是的》（YES）和《知道》（KNOW）的共同創辦人，也是暢銷書《偉大的成功與失敗》、《神奇的國際太空站》的共同作者。夏儂目前住在加拿大卑詩省的維多利亞市。■繪者簡介詹姆士‧格列佛‧漢考克（James Gulliver Hancock）作品見於書籍和廣告等，包羅萬象。已出版書籍有《地底大探險》、《翻開吧！城市大揭秘》、《紐約的建築》等。目前在美國紐約布魯克林和澳洲雪梨兩地生活。想更認識詹姆士，可以瀏覽他的個人網站：www.jamesgulliverhancock.com■譯者簡介張容瑱從小在看得到星星的農村長大，夢想到太空旅行，不過，目前還停留在地球上。因為喜歡閱讀，於是選擇「編輯」為職業，曾在兒童雜誌社、國小教科書公司以及童書出版社工作，熱中以文字為小朋友介紹自然與科學的奧祕。

產品目錄

產品目錄 前言 進入工程師的腦袋吧！ 工程設計的步驟航太工程 驚險七分鐘生物醫學工程 什麼都印，什麼都不奇怪化學工程 超帶「勁」的點子機械工程 快，還要更快！電機工程 把複雜變簡單土木工程 雲端上的大橋空間資訊工程 消失的家園電腦工程 神奇巫師沃茲環境工程 糟糕，下水道不行了！名詞解釋索引

商品規格

最佳賣點

最佳賣點 : ★加拿大兒童圖書中心最佳童書獎
觀察事物、定義問題、設計模型、測試修正、展示成果──
從真實工程故事學習
切中要點的思考邏輯和效率滿分的執行力！
創意Ｘ信心Ｘ知識
你也可以是改變世界的超級工程師！
解決問題的方法可能有千百種，
怎麼樣才能找出最好的呢？

試閱文字

推薦序 : 進入工程師的腦袋吧！
　　2012年8月6日，凌晨1：30，時間很晚了，遠超過我們大多數人上床睡覺的時間，然而卻有上千人聚集在美國紐約時代廣場，只為了觀看美國航空暨太空總署的實況轉播。這齣星際戲碼正在五層樓高的大型螢幕上演，主角不是外星小綠人，而是一輛汽車般大小的銀色探測車，叫做「好奇號」。

　　好奇號在太空中航行了八個月，終於來到最關鍵的七分鐘─降落在火星表面所需的七分鐘。探測車順利登陸那一刻，原本緊張不安的氣氛轉為歡聲雷動。這場歷史性的登陸只有短短幾分鐘，但實現這件事的技術，好多年前就在工程師的腦海裡成形了。

工程師都做些什麼？
　　工程師負責解決問題，運用數學、科學、科技等技能，針對問題提出新穎的解決辦法，像是怎樣讓好奇號順利降落在火星表面。

　　工程師會改良現有的技術來解決問題，也許是把電池的電力設計得更持久，或是修建能承受大地震的橋梁。如果現有的技術沒辦法解決問題，工程師會發明新的技術，像是可為燒燙傷患者列印皮膚替代物的機器。不過，工程師不是只有設計電池、橋梁、印表機，還要包辦相關的機械、電子設備和軟體。不管問題是什麼，工程師都會想出創新、經濟又有效的解決方案。

試閱文字

內文 : 航太工程
驚險七分鐘
　　你曾經坐車去旅行嗎？還記得過了多久，有人（沒錯，就是你）忍不住開始問「到了嗎」？下次如果你又困在車上，零食、飲料快沒了，電影也看得差不多了，不妨想想美國航空暨太空總署的飛行器「火星科學實驗室」。

　　它撐過了八個月漫長的航行，從美國佛羅里達州卡納維爾角發射，航行5億7,000萬公里抵達目的地：火星上的蓋爾隕石坑。很厲害吧！不過，到達紅色行星只是開始而已。

偉大的任務
　　撐過太空中漫長的航程之後，2012年8月，火星科學實驗室飛行器進入火星大氣層，接著立刻面臨更大的挑戰：讓寶貴的貨物安全降落在火星表面！裝在飛行器裡面的是「好奇號」，一輛不太大的探測車，卻擔負著極重大的任務──尋找蓋爾隕石坑周遭，現在或過去適合生物生存的證據。

　　展開探索之前，好奇號得先降落。它要來個超級大煞車，從時速每小時2萬1,243公里減到每小時2.7公里。你不妨想像成短時間內從超音速減速到走路的速度！美國航空暨太空總署的工程師把這段時間稱為「驚險七分鐘」。這七分鐘會決定好奇號的命運──墜落、燒毀或是降落、順利鑽研火星。

　　為了確保這最關鍵的七分鐘任務成功，這群航太工程師從大約十年之前就開始研究、解決一個問題：如何設計出讓好奇號安全降落在火星表面的登陸系統？

這些方案行不通
　　美國航空暨太空總署的工程師很快就開始列舉種種可能的解決方案，不過，也很快的一一否決。

　　他們考慮過利用氣囊登陸 。這種氣囊要非常強韌，足以保護裝載著好奇號的飛行器，因為飛行器會高速撞到火星表面，彈跳多次後才停下來。

　　這項技術用過很多次了，美國航空暨太空總署曾成功使用氣囊包裹裝載著探測車的登陸器，像是大小跟滑板差不多的「旅居者號」探測車、高爾夫球車大小的「精神號」和「機會號」探測車，都採用這種方式登陸。用來製作這些氣囊的「維克特綸」纖維，比製作防彈背心的材料要強韌將近兩倍。不過，這個氣囊方有個問題……出在好奇號本身。

　　好奇號裝置了一些科學儀器，包括相機、鑽頭、用來分析化學物質的質譜儀，還有能蒸發岩石的雷射。這些設備使得好奇號非常重，將近一公噸！也是美國航空暨太空總署發射到火星的探測車當中，有史以來最重的。登陸系統得支撐探測車極大的重量 ，但任何纖維，包括維克特綸，做出來的氣囊都不夠強韌，無法包裹著好奇號彈跳登陸。如果氣囊破掉，好奇號的任務還沒開始就必須宣告結束了。

　　氣囊行不通，那麼腳架如何呢？美國航空暨太空總署的「維京號」和「鳳凰號」登陸器就是利用腳架順利登陸火星。雖然簡單又有支撐力，但腳架容易傾斜，尤其登陸器裝載的是好奇號這種大小的探測車，傾斜風險更高。而且如果降落在斜坡上，整個登陸器就會傾倒而倒栽蔥，像隻背部著地的甲蟲，孤單又無助。

　　就算飛行器安全抵達了火星表面，要放下坡道、讓探測車沿著坡道行駛出來也不容易，因為地形會是一大考驗。想想看，要是陡峭的斜坡或是位置不對的石頭妨礙坡道展開，怎麼辦？旅居者號登陸時，飛行器的氣囊就阻礙了一條坡道。火星科學實驗室的工程師很清楚，降落在火星上卻沒有讓好奇號「觸地」，會是極昂貴的烏龍錯誤，尷尬得不得了！