高考申論題
114年
[漁業技術] 漁具漁法
第 二 題
「田內氏模型比較法則」是漁具設計學中非常重要的一項理論，主要用在漁具模型試驗的縮尺設計，特別是用在水槽模擬實驗中。其主要理論概念是：若要使模型與原型在水中的動力學行為相似，必須滿足特定相似條件，也就是各種物理量之間的比值，例如力、速度、尺寸等必須相同。田內氏根據漁具在水中運動時所受的力（主要是慣性力與阻力）進行理論推導，最終提出了模型設計的三個主要相似條件。請說明「田內氏模型比較法則」的三大相似條件為何？（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測試考生對漁具物理學中「田內氏模型法則 (Tauti's Rule)」的理解。該法則是漁具水槽試驗的基礎。思考時需回想流體力學中的相似律（幾何、運動、動力相似），並具體寫出田內氏針對「漁網」所推導出的三大具體條件：(1) 網地構成的幾何相似（特別是網線直徑與網目長度之比），(2) 速度比法則（受網線比重與直徑影響），(3) 流體動力（阻力、浮沉力）的比例關係。作答時最好能列出簡單的公式表示法（如 $D/L$ 比值、$V$ 速度比、$F$ 力比），以展現專業度。
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【考點分析】 本題考查漁具物理與設計學中的核心理論「田內氏模型比較法則」（Tauti's Law）。該法則主要解決如何將龐大且柔軟的漁網縮小為模型進行水槽試驗，並確保實驗測得的流體動力數據能真實換算回原型網具。 【理論/法規依據】
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田內氏模型比較法則
💡 漁具縮尺模型與原型在水中維持動力相似的三大必備條件。
🔗 田內氏法則試驗設計流程
- 1 幾何縮尺設計 — 確保 d/l 比值相同以維持投影面積比例
- 2 環境參數設定 — 根據材料比重與直徑計算模型應有的試驗流速
- 3 力學數據換算 — 利用動力比公式將模型阻力換算為原型受力
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🔄 延伸學習：延伸學習：漁網在水中的受力變形與迎流姿態相似性評估。
