物理科

世界能源本已短缺，又由於阿拉伯採取石油戰，乃出現能源危機，不尋求新的能源，則世界一切事務勢將停擺，太陽的能量取之不盡，用之不竭，同學有鑑於此，乃作太陽能的探討，以及設計簡易太陽能熱水器，藉此以緩和能源的危機，進而使太陽能成為應用的新能源。

(一) 在“物理馬戲團-Q&A”一書中，有一實驗「渦旋管」為何利用簡單的裝置即可產生溫差頗大的冷熱空氣？應該不會有小人躲在管子裡，很勤奮地將室溫下的空氣分離成冷、熱空氣吧？還是與所吹入的氣體壓力有關呢？\r (二) 在物理課本中有介紹“流體力學”及“熱力學”兩單元，更吸引了我們去探討其中的奧秘，但為何此設計並沒有繼續研發？是否有其它難以克服的障礙？還是和其它的變因有關呢？\r

本科展旨在研究影響布料彈性優劣的原因。實驗中，為了解決布料伸長量過於微小的問題，以光學及機械原理自行設計一套精準的量測儀器(楊氏係數測量系統)，精密度約在10-4~10-6m。 研究發現在溫度20℃~24℃，溼度50~55%的環境下，布料彈性受成分及編法的影響:(1)含有彈性纖維的布料，彈性較佳；(2)布料編織密度越高(單位面積的孔隙率)則彈性較差；(3)以編法為方形為例，布料在對角線方向的彈性較佳，但若是圓形編法，布料彈性在各方向上就較一致。並以棉線模擬布料編織方式，進一步驗證上述因素對布料彈性的影響。故布料編織越鬆散，布料彈性較佳，且編法會影響布料彈性的方向。即可用改變成份及編法來控制衣料的彈性大小及方向變化。這些數據結果可以提供紡織業參考。

實際去觀察及測量旋轉中的圓盤，會發現黑白相間的圓盤在高速旋轉時，轉速到達某些速率時會出現彩色的圖案，這並非視覺疲勞的結果，而是實際出現的色光。而且，使用的光源不同，出現的顏色也會有變化，特別是使用螢光燈會格外明顯。在光的合成，一般認為白光可以分解為多種色光；但是，實驗的結果，產生彩色的位置是在黑色部分而非白色部分，我們以光度計實際測量照度，結果確實十分特別，證明了色光是確實存在的而非以往所認定的視覺的錯覺或互補色。而有另外一種圖案的圓盤，可以在太陽光底下看出有彩色的圖案出現，那又是另一組不同的現象了。

在高中物理實驗中，尤其力學部分，使用電鈴計時器的機會很多，短時間的測量，物體運動的速度，加速度的求法，牛頓運動定律的驗證等...，皆須借助電鈴計時計。這些電鈴計時器，都是以紙帶經過電鈴計時器的擊錘，或毛筆尖繪出痕跡，以測定的。紙帶與擊錘或毛筆尖的摩擦力很大，影響實驗結果甚巨，因此我們想辦法把摩擦力消除，而提出了下列的改良方法。

重力加速度的測量方法很多，我們利用物體通過光閘感應器時可產生一5伏特脈衝電壓，這一電壓可驅動蜂鳴器而產生聲響，再透過電腦中的『gold wave聲音編輯軟體』加以記錄，藉此可得物體通過不同光閘感應器的時間差，然後利用自由落體重力加速度式子與斜拋物體時，式子，求得重力加速度的值之外，也進一步探討對於自由落體、平拋、斜拋等運動，其重力加速度的值與不同物體之關係。 從實驗中，得到自由落體時的重力加速度值為973.3cm/s2、誤差為0.7﹪，平拋時的重力加速度的值為987.2cm/s2、誤差為0.7﹪，斜拋時的重力加速度的值為959.3cm/s2、誤差為2.1﹪，證明了重力加速度之值不隨其拋射方式、質量而改變。

上勞作課時，老師要全班同學收集各種空罐子。有奶粉罐子、陣酒總子、蘆筍汁罐子、味全花瓜罐子、奶油罐子... 等。下課時，忽然滑梯那邊傳來「加油！加油！」之聲。原來他們把空罐子從滑梯上滾下來，比比看哪一個罐子滾得最快。每個人都認為自己的罐子滾的最快，爭吵不休，只有請老師來栽判。

老師說這整個實驗不僅我們能夠得到很多收穫，就連老師本身也學到很多，怎麼說呢？全班同學進行空氣流動的紙蛇實驗，每個人都發現蠟燭上的紙蛇都是向前轉動，而且全班都得到一樣的實驗結果（有的因為轉動大多圈而會回轉過來的不算），老師還特別介紹這是科氏力的現象：因為北半球的物體運動都會偏向右邊，所以空氣由下向上流動的時候，會造成紙蛇呈現逆時針的旋轉。 因為實驗很簡單，而且課程又少，所以下一堂課就利用西卡紙來製作不同的紙蛇（有三角形、四方形、 … … ），但也有不同旋轉方向的紙蛇，桔果科氏力現象破功了，這就成為我們科展實驗的導火線！

在實驗中，我們探討表面張力與最短距離方面的問題，研究肥皂膜形成圖形的物理意義。在我們的觀察中，肥皂膜會於支持物間形成連線，若支持物是三支柱子以上，在其間形成路徑的總和最短。我們試著在多柱體間利用此性質修建最短連線，並利用數學模型及力學原理找出肥皂膜最短路徑的原因。整體的研究過程可以粗略地分成下列幾點：一、驗証最短距離二、利用力學解釋原因三、分析各情形所表示的意義四、理論地預測出最短距離連線圖形。

實驗單擺的擺動過程中，有一次縮短擺長時，我們從中間，用另一細線懸起，則線形變為Y字型，此時發見Y字型的擺動與單擺的擺動不同，好像很複雜。而引起興趣，因此開始研究。