物理科

我們發現5-35圈之間，線圈數越多、通電線圈與磁鐵間推斥力越大，成線性正比關係，因增加線圈的圈數所增加的推斥力與線圈重量增加的速度約略相同。電流量與線圈斥力呈線性正比關係。通電線圈與磁鐵間距離越近推斥力增加越快。線圈形狀則以橢圓形和圓形的效果較好。以電池提供的電流流量來看，鎳氫充電電池〉鹼性電池〉碳鋅電池。鎳氫充電電池和鹼性電池輸出的電流較穩定，而碳鋅電池會隨著時間而持續下降，較不穩定。磁鐵數量越多、磁鐵與線圈角度越小，這些因素都會使推斥力增加。漆包線長度固定時，線圈直徑略大於磁鐵直徑的推斥力會較大。

取一聚合物線，固定一端後加以旋轉，可得一螺旋狀之類彈簧結構。將其加熱定型，便成為一隨溫度升降而伸縮之「人造肌肉」。改變聚合物線粗細、加熱之溫度和時間、馬達扭力與轉向等變因，此人造肌肉之物理性質亦隨之改變。我們可藉由實驗觀測此現象，並探討其變動關係，再以理論驗證。期望能藉此控制人造肌肉之性質，以增進其應用。

小時候爸爸設計一組遊戲，遊戲規則為讓龍爪草在橡皮筋上平穩且快速的前進，但是並非磨越大力龍爪草跑越快，我們發現應該是頻率主宰龍爪草的移動，因此想透過設計實驗模型進行研究。我們發現不同頻率下龍爪草在吸管中的運動速率不同，為了進一步瞭解龍爪草的運動情形，我們將頭髮黏在吸管上，並觀察吸管不同位置下頭髮的震動情形。此外在探討不同頻率下位置對速率關係時，發現在不同頻率下，吸管中皆有兩處的速率明顯較小，因此我們設計了保麗龍球的實驗來驗證。為了解倒刺角度、密度、長度是否影響速率，我們製作模型來探討並分析龍爪草運動的力圖，而分析結果與實驗是吻合的。最終我們希望將此行進模式運用在機器人的移動上。

本研究從確認球形釹磁鐵磁極開始，到看見並描繪多顆釹磁鐵組合的內部磁力線，而後製作磁力測量工具，最後測量磁鐵串、並聯磁力大小。研究發現，內部磁力線有固定的排列方式（直線和圓圈）。並聯磁力比串聯磁力還要強大。如果在一串球形釹磁鐵旁再吸附一圈釹磁鐵，磁力會變強。

校園中經常看到同學綁的頭髮(俗稱：馬尾)在走路時會擺動，但是有人的馬尾卻又絲毫不動，甚麼因素影響馬尾的擺動狀況呢？ 本研究主要以錄影方式紀錄受試者頭髮擺盪的情況，透過影像軟體分析數據，以頭髮條件、身體條件、身體運動速度和不同人格類型的四個面向探討與頭髮擺盪的關係。並輔助以模型模擬頭髮數量、頭髮長度和身體擺動頻率對頭髮擺動的影響。 研究結果顯示，走路所造成身體的擺動是主要影響頭髮擺動的關鍵，走路頻率、走路步長和頭髮擺動頻率、擺角都呈「正相關」；頭髮長度、厚度和頭髮擺動角度呈「正相關」；身高、體重和頭髮頻率呈「負相關」；頭髮綁低位置和內向人格類型的馬尾擺盪比率較低。

因為喝汽水而引發的好奇心，開始了這次的實驗，我們為了觀察氣泡上升時左右振盪的變化而設計了氣泡保存器，可以在水中釋放不同直徑的氣泡，使實驗順利進行，經由實驗我們觀察到氣泡上升時左右振盪的振幅與氣泡的直徑有密切的關係，而氣泡在左右振盪時產生的形變，也是我們第一次留意到的獨特風景。

本研究從發音體的確認進行水杯敲擊產生音調開始探討，接著從產生的音調確認發音體的振動並非（水面以上玻璃杯壁）局部振動，透過「巧妙」的敲擊可以產生不同一般重擊而會產生“高音”，從聲音頻率倍數關係分析得知此高音為另一種「泛音」。本研究接著進行產生泛音的因素探討，提出「局部起動」的概念，發現「輕敲」、「本質為發低音者—水位高的水杯」、「固定杯底」、「水面靜止」、「敲擊稍厚處」較容易產生較高的泛音。本研究中所使用的水杯以敲擊方式最多可以產生三種泛音，因此可以容易產生與一般敲擊不同地發音情況——水位越高敲擊後的音調越高。敲擊方式改變發音音調的控制可以作為日後樂器製造的參考。

研究樑柱的形狀、擺放方向及在相似形狀下，樑柱的寬與高對支撐力的影響，再將研究結果用電腦程式模擬驗證，適當的樑柱配置是有助於建築結構的抗震效果。 使用厚紙板製作各式模型體，在相同材質、長度及斷面積等控制變因下，以砝碼吊重，並設計了將微小變形量放大再依比例縮小的間接測量方法，算出微小變形量，經實驗後獲得以下的結果： 1.物體載重力和形狀有關，以W型、工字型和長方形樑較佳。 2.物體載重力和擺放方向有關，相同形狀時長邊的支撐力優於短邊。 3.物體增加寬度的方向如與力的方向平行，可以有效提高支撐力；如與力的方向垂直，也可提高支撐力但效果比較差。 4.利用樑或柱的強邊去補強建築物平面的弱邊，可提高抗震能力。

五年級自然課中學到有關磁力的單元，在討論科展題目時，我們討論以「磁力槍」為科展的題目，探討有關強力磁鐵對鋼珠運動條件有甚麼影響，首先我們討論磁鐵的磁力範圍有多大，以及磁鐵可以吸住多少的墊片與重量來計算磁力，接著我們探討磁鐵數量與鋼珠數量之間的關係，接著利用不同的方法觀察並計算鋼珠被撞擊之後的運動速度，接著我們想挑戰鋼珠在圓形軌道的運動條件，最後我們應用前面實驗的結果，製作簡易的防盜裝置，透過以上的實驗觀察，我們發現在磁力的作用下，可以加速鋼珠的運動條件，不必再利用其他的動力來源，在不會受磁場影響的運動條件下，是可以運用的一種能源。

橡皮筋於PVC管落下時，會因為與PVC管接觸而產生碰撞及摩擦，開始造成橡皮筋不規則旋轉，橡皮筋至一段時間後會進入規律運動，整體落下運動會趨於等速運動。本研究以有橡皮筋無貼緊、落下方位角、PVC管管徑、PVC管斜度等因素，探討橡皮筋在旋轉過程中的差異，並拍攝過程影片，藉由Tracker、Inkscape等軟體分析，去探討旋轉圈數、橡皮筋落下速率、橡皮筋運動過程等變化，並記錄橡皮筋運動軌跡，分析整體及單一參考點的運動方式。