物理科

有一天跟隨爸爸到廟裹去拜拜，看見泥水匠建寺嗣其側門用拱形建築，間爸爸「為什麼要用拱形建築」？爸爸回答「較為美觀」因而使我聯想到日常生活中曾見1.古老橋孔是拱形。2.古老建築物，有些門窗是拱形。3.燒木炭、磚瓦、陶瓷器的土窰，窰頂是拱形。4.鐵路、公路隧道頂是拱形。5.中華體育館的屋頂是拱形。6.高速公路源山大橋是拱型。其中有些固為美觀，但也未必盡然、更引發我的推想與好奇，再去請教老師，老師要我和幾位同學利用課餘時間，做些有關拱型與非拱型之種種不同的比較與實驗，以下是我和幾位同學做實驗的經過和結果，敬請批評與指教！

釣魚的時候看到浮標在淡水中與海水中浮出水面的部分長短不一樣，在淡水中浮出較短而在海水中浮出較長，這是什麼原因呢？海水中所含的食鹽是不是可以利用浮標浮出水面的長短來測量它的濃度呢？我們為了要探求問題的答案，於是我們製作各種形狀的浮標並作下列的實驗。

本研究主要以一個能夠讓酒瓶站起來的酒瓶架，找出它為什麼可以讓不同形狀的酒瓶站起來，以及酒瓶內液體的量不同，也不影響它的穩定性的原因。結果證明酒瓶架穩定性高的原因，是因為它的底面積大。當瓶內的液體量不同時，而酒瓶和酒瓶架的整體重心會調整，但只要落在底面積內，即可平衡站立。並且也在底面積內找到平衡支點，並以支點計算，滿足槓桿定律平衡的條件。本研究並發現到酒瓶架的設計，除了平衡的考量外，也考慮到視覺上的美感。酒瓶架底部和斜角穿孔均為 45。，可造成酒瓶以水平姿態站立。也可使酒瓶和酒瓶架形成的矩形外觀長寬比，接近黃金比例。接著進一步討論，如何以本研究的發現，設計出特殊造型的酒瓶架，及其他符合力與美的產物呢？

我們利用透明片、珍珠板、玻璃及水等材料製作出水凸透鏡，利用這些自製的水凸透鏡，我們針對凸透鏡折射原理、凸透鏡厚度、單凸及雙凸透鏡的比較、凸透鏡曲率、凸透鏡材質等相關問題來研究焦距的關係。根據實驗結果我們找到了凸透鏡曲面的法線，發現鏡片厚度、曲率、材質會影響凸透鏡的焦距，且單凸透鏡會是雙凸透鏡焦距的2倍。最後我們利用自製的水凸透鏡設計出太陽能熱水器，並發現我們的水凸透鏡太陽能熱水器吸收太陽能的效率是比目前市面上的太陽能熱水器要好。

真高興又要上自然科學了。老師拿一些東西放進水裡，要我們說一說那些東西會浮起來，每一組都熱烈的舉手發表。林同學突然問老師：「沈下去的那幾樣東西能不能也浮起來？」「能嗎？想看看吧！」老師看到我們很想知道答案，就指導我們做下面浮浮沈沈的遊戲。從遊戲中，我們找到了許多有趣的答案。

由理化第一冊實驗 4 - 1 空氣成分實驗中，發現廣口瓶之瓶口朝下壓入水中時，瓶內水位微升。若改用較長的管柱測試，此現象更為顯著。因此引發我們探討大氣壓力、水壓力及密閉容器內氣體壓力三者間的關係，由此得知新的測量大氣壓力的方式。

用自製風洞測試台灣欒樹蒴果，以白努利原理找出構造如何影響移動情形。發現：單邊易受氣流影響，移動距離遠；上反角的角度愈大，距離愈遠。而果皮寬與長的比是展弦比，越大的移動距離越長。表皮越平滑移動距離越長。而且種子的位置會影響重心，愈後方重心偏後移動距離愈長，而偏前，會出現飄動。當氣流通過蒴果表面，上反角大小會影響翼間渦流數量和擺動次數，造成翼面穩定度不同。

行為動機：鐘鳴繚繞，弦歌不輟，探究其奧秘，發現是金屬圈形成圓駐波，不停交織而成。初試啼聲：彈性鋼弦半徑愈小的弦，剛性愈大；共振頻率愈高，波速也就隨之增大。進階認知：彈性線材依其長短、斷面形狀、材質及負荷之分佈，而有不同彈性模數。不能自拔：不同振盪模式，對彈性線材也有不同的彈性行為，進而了解金屬的機械性質。爐火純青：從實驗設計，數據分析及統計，測得環狀鋼弦用圓駐波振盪模式的彈性模數。

前些日子，我在操場上玩的時候，無意間聽到一陣“嗡嗡”的聲音，我覺得很好奇，於是我就到處尋找這個聲音的來源，我東找找西找找，結果被我發現，原來在校園的一角，有一群三年級的學生正在玩扯鈴，使我很疑惑，為什麼扯鈴會發出聲音呢？因此激發了我的興趣，想去學學扯鈴的玩法，我學了一段時間以後，更發覺了很多的疑問，於是我便和同學一起討論這些問題，尋找答案，可是卻始終無法討論出結果，所以我們便去請教老師，並以這個題目和同學開始研究實驗，探尋其中的奧祕。

棒球投手的變化球有伯努利定律的曲球、下墜球、上飄球和卡門渦列的蝴蝶球，其差異就在轉與不轉；若轉的話，會因轉的方向不同而得不同的飛行效果。據了解，棒球曲球是繞著垂直於前進方向的軸旋轉，美式橄欖球繞著前進方向旋轉，全都像陀螺般旋轉，這三者旋轉作用是否相同？為何要旋轉？不轉會怎樣？旋轉球類與陀螺有何關連？為何陀螺旋轉後會站立不倒？有何特質？有沒有其他類似的現象？都很有趣，值得探討。