物理科

本實驗以大葉桃花心木種子為材料，探討種子在飛行時，其結構與三種作用的關係：重力、旋轉力矩、柏努利原理。實驗中首先測量種子各部位的結構與飛行模式的關係，再以模型進行實際拋射與風洞的測試。結果我們發現大葉桃花心木種子的7個結構會影響它的旋轉飛行：1.種子的重量：提供重力造成轉動及產生升力。2.展重心位置：需偏向翅的一邊，使施力矩大於抗力矩而穩定旋轉。3.弦重心位置：需偏向翅寬度方向的一邊，提供較大的切風角度，增加旋轉推力。4.種子與肋痕重量比：以0.3~3.0的重量比例飛行高度與轉動速度最佳。5.展弦比值：種子翼面的展弦比在4至7可獲得較大升力。6.上反角：會改變翅的上、下面的實際受風面積，且上反角的翼面下凹，依白努利原理會形成水平下壓的力量。會使鉛直下墜的種子恢復水平，藉以修正種子的飛行姿態。7. 截角面積：適當剪除重心以外之翼面面積可以使載具更容易旋轉，但是截角長度不要超過全長的一半，否則會降低受風面積，進而使載具很快墜地。8.載具飛播高度：若以6公尺之水土保持間距來推算，10倍載重之載具飛播高度限制約在30公尺；4倍載重則限制約在100公尺。以飛播高度在100公尺時之飄移距離：10倍載重之飄移距離約70公尺；4倍載重則約40公尺。故4倍載重之單翼種子載具的使用，是可靠且簡便的飛播造林方式。

自然課的時後老師做了毛細現象實驗，將毛細管放入液體中，液體會沿著毛細管內壁上升，到某一高度就會停止，我們可以藉著測出高度及比重、管之半徑測出表面張力。當老師示範完之後，由我們自已操作，但是我們發現所量出的高度與老師不同，經過分析之後我們才發現，原來差別是老師是毛細管放入液體中，液體慢慢上升，而我們卻是在老師實驗將毛細管提起，此時液面會慢慢下降到某一高度，所以高度就不同了。這引起我們好奇，就只是這樣提起毛細管的一個簡單的做法，液面升高的高度就不一樣了，經與老師討論之後我們打算去找出原因，因此我們就設計此實驗來探討。

從平時練習的羽球中，發現羽毛形狀及疊合方式存在明顯差異，於是著手設計空氣壓縮推進噴射的方式探討軌跡差異。利用四個排風扇並排製作垂直風洞，再將球頭鑽洞放入滾珠軸承及牙條作為支架，使穿過支架的羽球在垂直風洞中仍然能夠自由旋轉以利取得運動時的阻力、轉速及側向力。實驗數據顯示，羽毛只要經過修剪，阻力多會下降；若修剪外側羽毛，高速下的轉速可大幅提升，但低速時則因受力面積減少導致轉速下降；但羽尾若破壞程度太大，如：剪成平頭狀，會使得轉動能力下降，甚至低速時無法轉動，飛行距離也明顯提升。最後，斷翅的實驗出現了一個有趣的結果：透過斷去第二根羽毛達到對稱的缺口，可挽救失控的側向力，提升破損羽球的練習價值。

自然課本在摩擦力單元提示三個概念，分別是一、「粗糙面的摩擦力比光滑面大」；二、「水會降低介面間的摩擦力」；三、「介面接觸面積大小與摩擦力大小無關」。本研究發現這些概念與生活物理現象不完全相同，故進行實證研究，歸納研究結論如下： 一、微觀角度中，介面間實際接觸面積越大，摩擦力越大。 二、在無塵且無水分的前提下，兩接觸介面的摩擦力為「光滑/光滑」介面大於「光滑/粗糙」介面。「粗糙/粗糙」介面大於「光滑/粗糙」。 三、兩接觸介面間若有灰塵存在，通常會降低摩擦力。 四、兩接觸介面間大量水分會降低摩擦力；少量水分反而會增加摩擦力。 五、粗糙介面的紋路若不連貫無法排水，在多水情境時防滑效果較差。

(一)從冰箱拿出來的冰塊，過了一會兒便會溶解，我想如果把它包起來會不會好些呢(二)一般市場、冰店、水菓店、飲食店等、凡是用布包起來的冰塊，可以說完全是用白布包起來的，很少用其他有顏色的或有花的布包起來，奇怪！為什麼不用有顏色的布或花布包起來呢？

我們在五下有學到關於電磁鐵的課程，電磁鐵的原理是「電生磁」，後來我們在偶然中發現和電磁鐵有密切關係的發電機， 它的原理剛好和電磁鐵相反，是「磁生電」。又因為「風大」是林口地區的特色，所以我們選擇風力發電為主題， 先查詢相關資料， 再針對發電機的各項變因著手進行實驗， 以驗證隱藏在電磁鐵和發電機背後神奇的科學原理。研究過程中， 我們瞭解各項變因與產生結果之間的關係， 更學習到如何解決困難， 也建立起對自己的信心與團隊成員彼此間的信任感， 相互之間的合作情形也越來越順暢。最後， 我們組裝麵包板（ 電路板），完成驚奇的風力發電王國！ 希望大家可以多利用環保方式來發電，以減少能源資源的耗損， 這樣人類的未來才能永續發展。

從前學習過「水的浮力」。記得課本上有記載「科學家告訴我們：任何東西放在水裹，都要受到水的浮力。但是，只有比水輕的東西，才會浮上水面。」這段話我們也討論過”鐵船會浮”是因為把它的體積改變得很大，使得它的重量比同體積的水輕，超載的輪船會發生危險，潛水艇要下潛時，就要把海水引入艇內的水櫃裹等間題，感到很有趣。但是對同體積的重量，浮力等關係，自己覺得好像懂又好像不懂，現在學習過「物質」的性質，在實驗中認識一些液體，於是想起對「液體的重量和浮力」的問題，做深入的探討，所以就由我們少年科學研習會的同學，共同做實驗。

你相信流體可以用來減速嗎？非牛頓流體具有很特別的性質，我們希望能應用它來製作腳踏車的減速帶。首先，我們分別以玉米粉、太白粉、地瓜粉、在來米粉與水混合，發現在來米粉溶液無法形成非牛頓流體。進一步，我們量測不同混和比例的非牛頓流體對鋼珠的減速作用，得知玉米粉:水3:2、太白粉:水3:2與地瓜粉:水6:5(重量比)有最佳的減速效果，以此最佳比例自製減速帶，測試它們對腳踏車的減速效果。實驗數據顯示，當腳踏車車速越快時，非牛頓流體減速帶的減速效果越好。玉米粉溶液做成的減速帶對腳踏車的減速效果最佳。減速帶鋪設的數量越多(2、4、6與8個)、間隔的距離越短(100cm、50cm與25cm時)、高度越高(1.5cm與2.5cm)減速效果越好。

擠壓眼藥水瓶，瓶裏的藥水就一滴一滴滴下來。學了「表面張力」後，知道水滴是由於表面張力作用所造成的。但是「一液體一滴體積的大小有怎樣的差異，其體積大小與表面張力有如何的關係？」又是一個問題，於是我們利用種種方法來求解決。

去年哥哥參加聯考時，每天都很用功地做功課，他在做功課時，總是把耳機套在頭上，奇怪！哥哥怎麼一邊做功課，一邊聽音樂呢？仔細一看，他的耳機並沒接在錄音機上，哥哥告訴我說：「他並不在聽音樂，掛耳機是為了防止外來的雜音。」他把耳機拿下來，我看到耳機裡面塾了一塊厚厚的泡綿，我說：這泡綿做什麼的？哥哥說：這可以加強隔音的效果，我覺得很好玩，找了很多質地不同，厚度不一樣的東西，剪成橢圓形，分別遮住兩邊耳朵，果然有些束西隔音效果很好，有些東西效果很差，但是沒有辦法很正確的分別效果的好壞，所以我們就作了「什麼東西隔音效果最好」的實驗。