物理科

自然課，我們完成四輪車的實驗發現：四輪車在小山坡上會向下滑行，坡度為大，速度愈快；愈重，愈難使其停止。這個結果，讓我想起不久前叔叔說的妙聞：「附近的龍井鄉有個山坡，停在山坡上的車子，關熄引擎之後，車子會自動向上爬。」這個傳說與實驗結果恰好相反，於是我好奇地舉行發問，我們就這樣的展開了一個充滿趣昧的實驗研究旅行，跟我們一探究竟吧！

立可拍相機的發明，雖使人類更方便的捕捉畫面，但也因「用了即丟」的觀念和行為，無形中製造許多垃圾。在愛惜地球的心情下，收集各品牌的立可拍相機，研究他們鏡頭再利用的可能性。另外，我們也發現一種手電筒的燈泡，前方的小圓球，有聚光效果，運用光學原理，設計測量焦距的裝置，再依據牛頓光學公式，算出放大倍數，居然有約100 倍的效果，真不可思議。於是，我們利用上述兩種丟棄物品中所取出的凸透鏡，再加上生活中可用的回收物，製作出環保、實用的顯微鏡。進而配合自然課程中，觀察昆蟲、植物、微生物……等單元。與實驗室100 倍複式顯微鏡，對照觀察，呈現的畫面幾乎一致。我們的環保顯微鏡，操作簡便，希望能推廣給每位同學使用。

探討飛機升力由白努力定律主導或是康達效應主宰。煙流實驗得知：攻角過大時氣流將不再沿著機翼向下，造成升力減弱；由不同型態機翼實驗，發現機翼上方的起伏雖不同，但均隨機翼與風向間夾角漸增（0 ~20度），升力漸增；而平面機翼最大升力則是出現在攻角10度時，攻角過大則升力陡降，且其升力最大值均較上方有起伏的機型更高，我們由此推估，康達效應對機翼升力的影響應較白努力定律更為顯著。由改良之紙飛機，發現將紙飛機的尾部上折一反角，便可造成機頭上仰的力，藉由康達效應造成之升力，即可讓紙飛機達最佳化之飛行結果。 我們從機翼實驗的各項變因探究，到實際應用在飛機的飛行表現上，皆發現康達效應在確實是主宰飛機升力進而影響飛行。

在六上自然科學第五單元「四輪車與小山坡」上課中，我們用學校現有的教具操作，以阻擋物被推動的距離來測量四輪車從斜面上滑下的碰撞力。但是發現下列困難：四輪車滑行易歪斜不易正撞阻擋物；四輪車易撞壞；斜面板厚度影響四輪車順暢滑到平面……等，使我們難以正確測出四輪車自斜面上滑下的碰撞力。所以老師鼓勵我們動腦改進現有的教具，動手製作一個可以解決困難並正確測量斜面上滑行物的碰撞力之實驗器具，於是我們展開一連串忙碌又有趣的科學實驗活動。

在偶然的機會中，觀察到輻射計轉動的方向與我們預測的方向相反，本以為輻射計上的亮面所受到的推力該大於黑色面，但事實卻相反，因此引起我們對它作更深入探討之興趣。

1.6 ×10-19 是一個極小的數字，而且一直到現在都還正確無誤，很好奇它到底是用什麼方法測得，剛好又在課本上看到簡略的介紹，覺得原理不難懂，又聽老師說這實驗不好做因為很難觀察。不過我卻發現油滴實驗在歐美國家的營隊活動裡是常出現的主題，但在台灣卻是高中碰不到的，所以便想一探這實驗的究竟，且希望能讓它變的普遍化。

我們使用攝影機拍攝水柱自由下落的過程，以漸進播放的模式測定水柱的斷點位置，從而測量自由下落的水柱所維持的長度。我們改變不同的水面高與口徑寬，測量其與水柱截斷長度的關係，再運用白努力方程式並參考布魯托─雷利不穩定性(Plateau-Rayleigh instability)的相關資料，提出可經實驗檢驗的模型，進而研究下落水柱所表現的擾動行為。我們發現在測量時間內，雷利擾動振幅隨時間呈線性增長，增長率為17.87 mm/s。

翼手龍是會飛行的巨大恐龍，擁有相當長的手指用來支撐身體皮翼，形成寬大的翅膀，產生飛行所需的浮升力。如同翼手龍需要擁有手指支撐的寬大翅膀，一架好的滑翔機必須具備浮升力大的翼面、適當的重心位置、堅固的機身和適當的側翼；但是這些因素都會互相影響，必須找到一個適合滑行的範圍。由滑翔機的「機身前緣折法」所改變的「機身長度」和「側翼高度」會影響滑翔機的「滑行姿態」和「滑行平穩度」，進而決定其滑行能力。我們利用風洞裝置製造平行流動的空氣，研究滑翔機體的浮力和浮升狀態，以利於驗證並預測滑翔機的實際滑行狀態。另外，我們將「機身長度」和「側翼高度」對自製滑翔機的滑行結果，設計整理成雙項細目表，方便依循此規則，折出具備滑行能力佳的「翼手龍」。

利用含有「界面活性劑」洗衣粉、沐浴乳、洗髮精、洗碗精和肥皂，調配成水溶液後可降低水的表面張力而形成泡泡。當溶液溫度改變，生成泡泡的成功次數受影響，代表表面張力的大小受溫度高低影響，溶液的濃度和外在環境的度也會影響泡泡的持久度。一般而言，濃度大、溼度大皆可延長持久秒數，但在濃度方面，我們要加以考慮過飽和溶液所造成的影響。而「非表面活性物質」NaCl、NaOH 加入溶液，會使表面張力升高而無法形成泡泡。當兩個泡泡接觸時，如果兩個泡泡的內壓力差超過其相黏膜張力所能承受的範圍時，就會因相黏膜破裂而使泡泡結合。酸鹼程度的不同，對生成泡泡的高度也有影響，大致上，接近中性的溶液泡泡高度就較高。利用自己製作的內壓測定器，觀察泡泡生成時兩端水位改變後的差異，得知泡泡的內壓力大於大氣壓力，也就是產生泡泡時要提供足夠的壓力差（過量壓力）。

將轉盤置入一個自由漩渦，將轉盤朝自由漩渦反向旋轉，特定轉速下，轉盤會形成一個自由漩渦，這個狀態稱為「雙漩渦」。本實驗除了進行雙漩渦實驗，觀察雙漩渦狀態外，還做了滴紅墨水，觀察物體切線速率的實驗、漩渦分離的實驗。分別觀察ω、L、Hl、H、ωb對實驗的影響。 ω增加時，∆Hs、∆t變小， V變大。L增加時，∆Hs變大，V變小，∆t下降後上升。Hl增加時，∆Hs、V變小，∆t下降後又上升。H增加時，V變小，∆t變大。 ωb增加時，∆Hs、∆t變小，V變大。而且我發現漩渦分離是因為漩渦中和把漩渦崩潰抬升所造成的現象。