全國中小學科展

物理與天文學科

亂中有序—鈍體撞擊流場之渦流與亂流交互作用機制探討

流體力學與人類許多空中交通運輸工具的設計息息相關。本研究使用與空氣黏度相近的肥皂泡膜模擬空氣流場,利用泡膜因薄膜干涉產生色彩的「流場可視化」特性,統整、歸納鈍體撞擊流所產生渦流的變化。藉由設計實驗,將...

探討霧的散射光

本實驗利用光譜儀測量煙霧和水霧的散射光,探討當煙霧與水霧濃度、與煙霧距離、與煙霧和水霧夾角不同時,散射光的特性與能量變化趨勢。結果顯示,同光源下,水霧濃度越高,散射的能量越強;且不論在煙霧還是水霧中,...

芭蕾舞之無限旋轉——Fouetté turns物理剖析

芭蕾和物理有密不可分的關係,每個動作都能用物理原理來剖析。本報告對於無限旋轉─Fouetté turns進行討論,在有摩擦力的情況下,舞者為何能不斷的旋轉,必定是有得到新的角動量。而我們推論,舞者角動...

聲之形―探討膜管與聲音間的關係

本實驗以彈力膜、塑膠杯、鋼球為主體,將彈力膜繃緊於塑膠杯口作為發聲裝置,並以鋼球撞擊膜,使膜帶動腔體空氣一同振動,利用音訊分析軟體進行錄音、分析,藉以探討此裝置發聲的成因與相關參數對聲音的影響。 本研...

有質量彈簧圈的複合振動與擺動

高中所學的單擺及鉛直簡諧振動,都是在假設擺繩及彈簧沒質量的情況下掛重物的運動模式,本研究使用有質量的彈簧圈,在不掛重物的情況下進行擺動及振動實驗。實驗中發現有質量彈簧的振動週期與擺動週期非常接近,而且...

不翼而飛—論圓筒飛行器轉速與初速對飛行的影響

本實驗利用自製的x-Zylo(圓筒飛行器)發射器,觀察不同飛行條件下,圓筒飛行器的總位移及側偏距離有何不同。在做完測試後,我們發現轉速與初速是個值得研究的方向,於是我們決定深入探討圓筒飛行器旋轉速度與...

液滴爆炸

本研究探討乙醇水溶液液滴於疏水流體表面之分裂現象。此現象可利用揮發造成乙醇之濃度梯度所驅動的表面張力梯度來解釋,又稱為馬倫哥尼現象(Marangoni Effect)。液體為達到最低表面能而改變表面積...

探賾索「韋」—探討韋氏擺的耦合振盪情形與應用

本實驗旨在探討韋氏擺的耦合振盪情形及其應用。振盪情形部分,我們發現韋氏擺出現耦合振盪的條件是垂直振盪與水平轉動週期接近,且兩者差距越小產生的耦合振盪越理想。而韋氏擺能量轉換週期與重物質量呈正相關,卻與...

膜音傳腦—金屬球彈跳聲

我們使用橡膠氣球膜套在塑膠杯口製作鼓,大小不同的金屬球充當鼓槌來進行實驗,記錄聲音以Audacity、Python-FFT及Python-STFT等軟體及分析演算法處理,探究聲音的組成頻率、振動模式及...

「鹽」上雙擴散–雙擴散對流及鹽手指現象

在雙擴散的研究範圍,都只看到物理理論的研究,卻少有研究利用實驗來驗證。因此,我們以過錳酸鉀(KMnO₄)當成可追蹤的染劑,將它水平或垂直緩慢倒入一個上、下層有不同梯度的水域中時,首先發現了鹽手指的產生...