全國中小學科展

國小組

Jump!彈跳泡泡!-泡泡拍打原理與變因之研究

我們發現手套能拍打泡泡,進一步探討原因和變因。研究過程中,我們自製拍打泡泡檢測裝置,延伸研究全反射和泡泡接觸角。經過實驗得出下列結論: 1. 泡泡拍打變因有「布料材質;布料毛的長短、角度、平整、密度、濕度」。 2. 泡泡拍打主要原因推論是「泡泡疏水性」(泡泡接觸可拍打布料時內聚力>附著力,使泡泡維持接觸面積最小的「球形」,便容易脫離布料)。 3. 「可拍打布料上的球狀水珠,底部有白色痕跡」,命名為「水珠白色現象」,是全反射造成!推論布料上有空氣層,能減少泡泡和布料接觸,幫助拍打泡泡。 4. 可藉由泡泡接觸角判斷泡泡拍打狀況。泡泡接觸角越大,拍打效果越好。 5. 泡泡拍打可應用於檢測拍打泡泡效果、泡泡拍、代替空氣壓縮實驗。

大自然的顏色魔術師-天然指示劑

上自然課的時候,老師教導我們使用石蕊試紙來測試物質的酸鹼度。這時我想起前些日 子曾經在網路上看到許多利用花卉或蔬菜的天然色素對酸鹼反應十分靈敏的特性,成功 製作出天然酸鹼指示劑的實例。其實,在我們日常的生活的環境中,應該還有很多的植 物是製成天然指示劑的好材料,只是尚未被發現並加以証實而已。我把我的想法告訴了 同學,同學們都表現了高度的興趣,老師更是?勵我們,並願意協助我們著手進行研究。

探討多人玩的井字棋_Otrio是否有必勝方法

傳統井字棋在兩人不犯錯的情況下遊戲會平手;另外2款傳統井字棋的延伸版:奇雞連連與棋蹟連連,有人研究過,當玩家都擁有全部種類的棋子時,遊戲是不公平的。 因此,傳統井字棋是公平,但變化少;而兩款井字棋延伸版變化多,但先手必勝;因此,我們想研究的是四人版的井字棋Otrio,且玩家都分別有大中小棋可以連線。 為了研究是否公平,我們設計了動態棋譜,根據場上狀況自動評估得分,玩家可依據下棋,評估的標準是連線數量與阻擋機會,而我們透過這方式研究,可以節省掉製作全部可能樹狀圖的任務,以更有效的方式研究是否公平,而目前為止,我們發現兩人遊戲是先手必勝,但在三人與四人遊戲中,先手玩家沒有絕對優勢會必勝,所以遊戲具可玩價值。

離家五百哩–臺灣海漂垃圾與洋流關係動態模擬之研究

本研究主要用動態模擬實驗了解海漂垃圾移動路線和分布情形,並與調查資料比對,深入了解臺灣出現大量海垃圾的地點和成因。研究結果發現,溫度、鹽度和風是造成洋流流動的因素。臺灣周邊的洋流會使垃圾在洋流會合處呈現帶狀分布。海漂垃圾會受海底地形影響,水深較淺的西部大陸棚會使垃圾移動速度變慢,堆積情形明顯。且季風對海漂垃圾的影響甚鉅,不同季節會使垃圾堆積於西部和北部,尤其秋冬時更明顯。出海口的海漂垃圾也受季風擴大堆積範圍,且颱風季節影響最大。與調查資料比對後發現,北部海岸、西南海岸為海廢熱區,花東海岸較為乾淨。未來希望再做細部模擬,得到更多海漂垃圾移動和堆積的相關資訊,以利未來進行海漂垃圾的攔截或清運。

馬桶水箱裡的秘密

馬桶漏水是日常生活上的小問題,漏水量看起來並不大,但日積月累下來總量也十分可觀,經過一些實驗與分析後,我們發覺看得見的漏水其實並不嚴重,看不見的「不可停止的無感漏水」,才是真正的問題,一座馬桶一年內可漏掉63000公升的水,而使用人卻完全沒感覺,其中的關鍵-水箱「止水器」因功能上的限制,難有改善的空間,所以我們運用「虹吸管原理」,設計出了一種新型的馬桶水箱,它以「虹吸式落水器」取代傳統的水箱「止水器」,並利用浮球來控制水面的高低以啟動「虹吸作用」,構造簡單可靠,希望能解決惱人的馬桶漏水問題。

校園中的蟑螂

我們研究校園、社區、家中的蟑螂,並觀察各種蟑螂的特徵,且和找到的資料核對,以便確認蟑螂的種類,結果發我們捉到的種類有六種,分別是美洲、澳洲、德國、家屋、疑似東方水蠊、棕色蟑螂,每一種蟑螂都有牠獨特的特徵。

到底是誰惹可樂生氣

網路上流傳當可樂遇上曼陀珠時會產生噴泉效應,為了進一步了解其原因,因此進行本次研究。我們綜合所有實驗結果和討論來推論,除了曼陀珠含有的阿拉伯膠成份之外,其他因素如裝可樂的容器、容量與曼陀珠的比例、物品中薄荷、糖的成分、可樂本身含有的二氧化碳多寡皆會影響可樂的噴發;另外,可樂的噴發現象是由於它是一個過飽和液體,當有一個不同相的媒介(如固體)投入之時,就容易形成干擾源,進而造成這個不穩定的液體產生噴泉效應,故阿拉伯膠並不是造成曼陀珠使可樂噴發的唯一原因;並經由這次的實驗發現,曼陀珠放進可樂後,導致噴發效果最好的物質依序為:阿拉伯膠、砂糖,最後則為薄荷精。

變因控制--蠟燭的毛細現象和燃燒關係

上自然科學課時,大家都專心仔細地做悶熄蠟燭實驗,突然那個頑皮的「博士博」羅揚明也拿著一支特別的蠟燭讓我們悶熄。我們很好奇,就悶悶看,哇!悶熄的時間怎麼那樣短!噫!燭芯也特別長!好奇怪喔!哼!看羅揚明得意的樣子,心裹真不是滋味,我們便拿著蠟燭問老師,於是開始研習控制變因的遊戲!

天空之翼

摺紙飛機是大多數兒童對飛行夢想的開始,利用單張紙摺疊形狀,靠著少許的風力及玩者投射的力量以產生動力來飛行。摺法最簡單、最平常的一種紙飛機,只需要一張適合的紙就能做出來,而且還可以改變用不同的摺法來使飛行的效果不一樣,就是一個非常有趣的紙飛機玩伴。透過不同形狀的紙飛機來探討出什麼樣的形狀飛機可以飛的遠,什麼樣形狀飛機可以飛的久。你也可以對機身做小小的改變,使紙飛機可以飛得更順利!更可以透過這樣的改變使紙飛機飛到你想要飛得地方。

橡皮筋的壽命

日常生活中所使用的橡皮筋,彈性會愈來愈鬆。我們想了解:有哪些因素會改變橡皮筋的彈性?造成橡皮筋使用壽命的縮短?日常生活中該如何使用橡皮筋來增加它的壽命?經由這次研究我們發現:光照時間、不同光源、不同溶液(汽油、麻油、鹼性溶液)和高溫下都會改變橡皮筋的彈性。它們會使橡皮筋變鬆,但是鹼性溶液會使橡皮筋變緊。如何增加橡皮筋的壽命?是日後研究發展的方向。