物理科

科學攤位上的空氣炮引起我們的好奇心，於是和同學開始研究如何做出威力較大的空氣炮，實驗發現： 1. 空氣炮內的氣體形成「完全發展流」時，衝出的威力最大；若筒長太長，反而會因為筒壁的黏滯力使衝力變小。 2. 孔形越接近圓形，越能形成清楚的渦環，讓空氣炮的衝力變大，氣流移動距離較遠。 3. 拉力增加時，因為形成完全發展流所需的進口區變長，最佳筒長也會變長。 4. 在拉力2 kgw時，製作空氣炮的最佳比例為：「孔徑d：筒徑D：筒長L = 1：2：9 」。 5. 通常製作空氣炮時，桶子的筒徑和筒長已固定，以筒徑的46~51%做孔徑，也能做出衝力較佳的空氣炮。

當我們上物理課時，討論到伽利略的慣性定律，有 段「小球在斜面上運動時，無論斜面斜度如何，小 球均有上升到原來高度的趨勢」，經由實驗小球始 終無法達到原有高度，而且其高度又因斜面而不同 ，因此激發起我們研究此問題的興趣，究竟這個原 因是摩擦？或是其他因素？這樣消耗能量又多大？ 這個問題對日常生活又有什麼影響？為了尋求這些 有趣的答案，我們在老師指導下設計三個環形軌道 ，並推出一些公式來解抉。

飛行是門兒很奇妙的學問，它牽涉到力、氣流、飛行器的構造等因素。在這次的科展中，我們想透過紙、吸管等簡單的器具，使飛行器飛起來，看哪種飛行器飛最遠。我們先參照對照組，改良出四種類型的飛行器，再以手試飛，計算各架飛行器的平均飛行距離、觀察飛行狀態，且由各類型飛行器中挑選一飛行距離最遠的優良飛行器並互相比較。事後大家發現，由於每個人的身高不同，加上每次用力的大小、發射的角度不一，造成變因太多，所測得的飛行距離不夠客觀。所以，我們根據虎克定理，設計了一種能控制發射力量及角度的發射器。透過客觀的發射器，我們試飛了對照組飛行器、四優良飛行器，比較其平均飛行距離與飛行速率。再者，試飛時我們發現各類型飛行器的飛行狀態皆不同，所以我們又利用錄影機、電腦動畫技術來了解、模擬各飛行器的飛行狀態。

利用惠斯登電橋電路製造一架多功能的儀器，其功能計有測謊、水質檢查、導通試測、電阻比較、照度試側、溫度試側、電解質溶液解離程度等等，尚有其他多種功能，只須將探針部份稍加改良，相信必能擴大其使用範圍。

(一)當我們在物理第三冊 15 章第二節中，學到波動的反射現象時 · 老師用水波槽示範實驗 · 讓我們從水波投射影像的亮暗條紋來觀察波動的反射及傳遞現象，我們覺得不太容易了解，觀察，因此我們想到是否可以用別的實驗，把波射的現象表現的更生動，更容易觀察？(二)在物理第三冊八十四頁中，提到「波傳遞須靠介質，而介質的彈性內的人小和介質密度會影響波傳遞的快慢」這句話，是否能用實驗來證明呢？

相信大家應該都聽過「再忙！也要和你喝杯咖啡」這一句廣告詞吧！我是因為看了那個廣告，才開始想喝咖啡的。平常在讀書的時候，我會泡一杯即溶式咖啡放在書桌旁邊，有一天我爸爸帶我去買「虹吸式咖啡壺」。當老闆在教我怎麼使用「虹吸式咖啡壺」的時候，我發現了幾個問題：到底水是怎麼跑上去的呢？又是為什麼會一下子掉下來呢？難道有我不知道的機關？\r 這一連串的問題引發我與班上兩位同學在理化老師的指導下，開始研究「虹吸式咖啡壺」原理的動機。於是我們在實驗室自製實驗裝置探討「虹吸式咖啡壺」的原理。老師也提醒我們要查一查上學期學過的理化課本，有什麼跟這個是有關係的，想一想這個原理可以應用在哪些地方，因此我們便做了下面系列的研究。\r

本研究主要要探討「反泡泡」（antibubble）這個一般不被注意到的有趣物理現象。我們用數位攝影機進行實驗結果的取得，並以電腦進行擷取與分析。實驗結果為：一、反泡泡的生成主要與界面活性劑的性質有關。洗碗精這樣具界面活性劑特性的物質濃度越稀薄，反泡泡的成功越低。二、反泡泡的大小範圍介於 0.35cm 至 0.6cm，不同濃度所產生的反泡泡大小並無明顯之差異。三、反泡泡的內半徑約為外半徑之 3/4。四、反泡泡存活時間大多在 70 秒之內，僅有少數超過 100 秒，平均存活時間為：五、反泡泡自行破滅可以歸納出兩大種類型。其一為：「集中破滅」；另一為「震盪破滅」。「震盪破滅」情形較為特殊少見，其破滅過程較一般反泡泡來得更久，且有 2 至 3 次的來回震盪。

我們在三年級自然課「我們需要太陽」裏面學到「太陽的光射到地面上有一部份變成熱等……」因此發生了一個疑問：「晴天時校內什麼地方溫度最高？」同學紛紛爭論著，不能得到一個結果最後去請教林老師，在林老師指導下，老師帶我們到校園裏，實地觀察測量，並用各種東西做實驗看那一種東西最容易吸熱，我們就研究觀察太陽的熱能。

有一天我和同學去爬山，在山腰裏看見一位農夫挑了用大水桶，很辛苦地走著，我看見他的水桶裏放了許多樹葉。奇怪！他為什麼要把樹葉放在水桶裏呢？

磁浮列車是利用磁力使車體浮起來的一種新穎交通工具，因為並沒有與軌道直接接觸，因此能將只有空氣的阻力減到最小。我們借用磁浮列車的靈感，利用磁?同名極相斥、異名極相吸的原理，製作一列以「磁吸原理」行進的「磁浮」小火車，運用電池為動力，使小火車順利前進。 隨後，基於環保意識，乃將原本以電池為動力的「磁浮列車」改製成以太陽能為動力來源的「太陽能磁浮小火車」。繼而探討不同照度的光線被太陽能板轉換為動能後，對磁浮小火車行進速度之影響，同時完成研究報告。 使用太陽能板，只要在可以接收到陽光的地方就可以產生能量，所以太陽能是解決環境污染及能源短缺的最佳選擇之一。