物理科

上自然科學「噴水遊戲」單元時，每位小朋友都做了一個噴水器到學校做噴水的實驗。在實驗噴水高度時，黃之怡同學噴得最高。同學都說：「她的噴水口最細，所以噴得最高。」我想做一個比她噴得更高的噴水口，於是請爸爸幫忙用針頭在筆套上戳了一個小孔。沒想到不但不能噴得更高，反而一點也噴不出來了。我就把這個奇怪的問題請教老師，老師就指導我們開始研究「大小不同噴水口噴水的比較」這個問題。

在網路影片看到軟軟的牛奶糖竟然能刺破硬硬的椰子殼，剛開始我們有點懷疑，經過實際測試後，發現牛奶糖真的能刺入椰子殼，網路影片不是造假，哇，果真以柔克剛。我們的研究中，先設計實驗平台以及實驗方法，實驗中發現不同的撞擊力量、牛奶糖不同頂角角度、不同頂角尖銳程度、牛奶糖與硬物不同的接觸點數、不同角錐形狀，都會影響牛奶糖刺入硬物的深淺。牛奶糖要刺入椰子殼內，頂角角度不能太大，60度的頂角只能撞凹椰子綠色外果皮，我們算出牛奶糖四角錐的頂角30度達到秒速5.4公尺(時速約19.4公里)，或頂角45度達到秒速6.6公尺(時速約23.8公里)都能刺破椰子殼的內果皮硬殼。

(一)當理化課在研究液體壓力時，我們很難瞭解當容器形狀不同，底面積不同，但若盛放水深相同時，各容器底面積所受壓力會相等。 (二)課本以規則形狀容器(圓柱形)按P=F/A(壓力等於單位面積上所受總力)，推導出P=hd(液體壓力等於液體的高度乘於液體的密度)，但不規則形狀之容器就無法推導出，且不規則形狀之容器底部所受的壓力亦不等於液體重除以底面積。

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。

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）。

於光學實驗里，欲測定水波槽內週期波的波速時，若以同步定時儀，眼睛再透過定時儀的狹縫，觀察週期波，則欲「凍結」週期波簡直難乎又難，因此，為使定時儀的狹縫與週期波同步，可設計一個「同步調整器」，使同步定時儀的狹縫經過視線時，起波器亦恰振動一次，而使狹縫與週期波始終同步，由此可「凍結」週期波，進而測出其波長及波速。

本研究是運用生活中具有螢光反應的物品作為工具，發展出簡易的紫外線檢測方法。實驗發現，有一些螢光物質會因為紫外線波長範圍不同而出現不同的螢光反應。接著，我們發展出利用太陽光電板測量螢光強度的方法，並探討影響螢光亮度及太陽光電板發電的因素。經測試後發現，螢光的強度、顏色會影響太陽光電板的發電量，螢光溶液的濃度和紫外線強度也會使螢光亮度改變。最後，根據螢光溶液在不同透光條件下的電流差異，可用於檢測生活中不同光源內是否含有紫外線。

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

上個學期，我們在物理課學了動量不滅定律，並做過二度空間碰撞的實驗之後，同學們在一起討論：三度空間內的碰撞結果會怎樣呢？要如何證明呢？於是有人發言：非利用閃光攝影辦不到，而且需幾架攝影機同時運用。」當時我們深深不以為然，為什麼不能用些簡單的器材證明呢？我們就證明看看。

學校辦理挑戰營的課程，讓我們有機會學習操作一種抓老鼠的陷阱，這種陷阱非常簡單，只要一塊石板和三根竹片就可以了，活動結束之後我們把這個陷阱的竹片帶回學校不斷的練習與實驗。現在我們不但成為架設陷阱的高手，也深入了解影響陷阱操作成功的因素以及科學原理。並且我們用二個小方法成功改良傳統陷阱的缺點。