物理科

因對於棒球變化球的好奇，而展開研究之旅，首先我訪談兄弟隊投手教練劉義傳，了解如何投出變化球，接著我利用玩具車的輪胎及四輪車的馬達，製成掌上型發球具，以模擬投手投出各式變化球。利用風速可達30m/s的鼓風扇作成風洞，將棒球裝在強力馬達軸承上，也請鄰居鐵工廠，幫我做一個重達7kg的槓桿，已成在強力馬達及其上高速旋轉的棒球，利用風洞及槓桿，我歸納出偏向力的數學關係式，而本研究最終目的，也是我的夢想，在電腦Excel中，設計一個控制箱，在控制箱中輸入球速、投球角度、旋轉速度、旋轉方向，在電腦螢幕中可立即呈現出棒球飛行軌跡，再輸入投球高度、打擊者身高，電腦可立即判斷是好球或壞球。

當氣球與泡泡的大小、形狀不同時，內部壓力會隨之改變。本研究針對傳統氣球、長形氣球進行內部壓力差之驗證。結果顯示，傳統氣球之小氣球內部之壓力比大氣球大；而長形氣球則為長氣球內部壓力大於小氣球。 此外，我們也針對不同形狀、長度、杯口半徑、長度之泡泡內部壓力進行探討。當長度增加，凸泡泡壓力會隨長度減少，凹泡泡與直泡泡會隨長度增加。而杯口半徑不同時，小杯泡泡空氣往大杯泡泡移動的狀況佔多數。但實際決定空氣流動與否的，其實是大杯泡泡的最大半徑。

本研究動機由於在五年級上學期牛頓第九冊第一單元光和顏色課程，曾做過彩虹的實驗，但我們在實驗時始終無法清楚看到彩虹，於是引起了我們對彩虹研究的興趣。研究過程分四個步驟來進行：分別是（1）利用簡易的噴霧器是否能製造彩虹？（2）不同噴水量的噴霧器在太陽光底下觀察彩虹的清晰度？（3）不同顏色的背景，哪一種背景下所看到的彩虹最清晰？（4）如何營造出在教學上最易觀察到彩虹的方法？實驗結果發現，製造出彩虹是容易的，只要具備噴霧器水量、無雲的陽光，在較暗的背景（黑色最佳）的情況下就可以很容易看到彩虹。另外便於實際教學上可以自己準備一個紙箱子，內部貼上黑色壁報紙，將箱子、觀察者與太陽方位以順時針135 度或225 度所觀看的角度最佳。

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。

奈米科技是一項高科技，甚至被公認是二十一世紀最重要的科技產業。事實上在我們周遭自然環境中處處充滿著許多奈米現象，等著我們去發掘。本研究將分別在蓮花等30 種植物的葉面分別滴上水、墨汁及蜂蜜，帶我們去發現由於「奈米小精靈」在蓮花葉面上的作用，使得水、墨汁及蜂蜜在蓮花葉面上均會集結成珠，如將葉面與地面保持45 度的夾角，觀察並記錄其流動情形，會發現不論是水、墨汁及蜂蜜均會瞬間被滾走。蓮花這種自潔的功能，事實上就是一種奈米效應。只要我們用心觀察，會發現自然界中蘊藏著許多奈米科技的概念，值得我們去研究。經由以上的發現，本實驗將以珠針、保力龍球及保力龍板來實際模擬三種不同等級結構的植物表面，其中有具奈米結構的蓮花和具微米結構的芋頭及一般無奈米及微米結構的姑婆芋葉面。製作完成後，以大的海綿球替代灰塵來解釋，為何蓮花具有自潔效應（蓮花效應）。

我家果園裏的一深樹上，架著一窩好大的蜂巢。真奇怪，為什麼蜂巢內的蜂室是正六邊形，排列得那麼整齊美觀？為了探求問題的答案，我們做了八個簡單有趣的實驗。從實驗中就可以很容易的找到答案。

有一天，我和鄰居的同學玩摺紙船，後來李家慶同學提議要放到水裏，我們就拿了一盆水，把紙船放下去。咦！怪事發生了！船兒怎麼都跑到盆邊來了？紙船自己又怎麼會跑呢？我們都不知道原因，因而發生了疑問。就這樣，便引起了我們研究的動機。

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？

本實驗原理主要運用水滴與金屬環感應產生的靜電，使水滴帶電，再由帶電水滴進一步感應使金屬環及容器帶電，持續累積便可產生高電壓的兩端進而放電。而實驗主要研究不同的環境因素及儀器材質對電荷的累積速度有何影響

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。