物理科

看了影片中的馬蓋先用手指在杯口一劃，就會發出美妙的聲音，我們也能做到嗎？又請教會變魔術的外公，他說：「有可能。」上學期剛學過自然課第四單元「聲音的大小高低」，更激發了我們做「杯子唱歌的研究」。杯子為什麼會唱歌呢？什麼樣的杯子唱得最大聲？還有…這些問題實在很有趣啊！！於是我們倆就開始這快樂的實驗。

我們已知如果將一張紙捲成捲筒狀將能承受來自紙捲兩端極大的力，有趣的是當兩端的力超過紙捲所能承受的最大限度後，它會沿著紙捲方向壓縮並在其上形成規律的菱形摺痕，使紙捲形成一種在縱向有彈性、橫向不易變形的結構，於是我們利用重物從高處落下撞擊紙捲來進行測試，發現所產生的菱形摺痕與紙捲的周長、厚度等等的相關性。

本研究主要探討為何『蛇板』能夠行進的原因，我們仔細觀察蛇板的構造，發現蛇板主結構為腳踏板、扭力桿、輪子傾斜板與輪子。研究中我們自行設計「等比例縮小小蛇板」來當作我們實驗的對照組，並研發設計出小蛇板來進行實驗。設計「小蛇板行進實驗儀」來測量小蛇板的行進距離；設計「小蛇板扭力桿行進實驗儀」來測量扭力桿對小蛇板行進的影響。實驗結果我們發現到蛇板動力來源主要是我們雙腳的擺動，藉由擺動會使腳踏板產生偏轉，而因為這個偏轉使得輪子產生旋轉，而輪子的旋轉導致蛇板升高(兩旁較高，中間低)，腳踏板升高後會產生位能，當蛇板降低時會將位能轉變成蛇板移動與前進的動能。而輪子傾斜板角度、扭力桿長度、扭力桿數量、扭力桿粗細、擺動力量、輪子大小、接觸面的摩擦力與人體重量都會影響輪子偏轉，進而影響蛇板行進距離。

二年級時，我們學過影子的形成，但生活中光影的變化，卻遠比課本所提的更加複雜、生動。因此，本研究針對光影作一系列觀察、研究，探討「點光源」、「柱狀光源」及「透明物體」下，光影的形式及色彩關係，結果發現：一. 影的形狀、樣式會隨光源位置、物體形狀而改變。二. 多重光源下，隨光源相隔角度的不同，影子重複交疊。三. 兩種以上色光下，影子不只是黑色。由於色光交錯，多個色影交疊，影區外則出現色光疊合。四. 柱狀光源可視為一連串的點光源，因此影子邊緣變成模糊交疊的淡影。多色柱狀光，影更複雜，影色交錯成彩虹般的漸層。五. 透明玻璃也有影子，只是較模糊不易觀察。毛玻璃、彩色膠片因光部分或全部被阻隔，影模糊且影色彩疊合出的影色更複雜。

此實驗是將模型置於風洞中，藉由風洞模擬真實流場，及利用皮托管壓力計測量壓力值，並用風洞的煙線產生器觀察流線的變化。實驗中調整風洞風速為1.0m/s、3.2m/s、5.3m/s、 7.4m/s，以風速算出雷諾數值，以找出應有的流場分布，與測得的壓力分布圖加以比較；並利用白蠟油產生煙線將風洞內的真實流場具體化。 實驗中所有情況的雷諾數皆介於103~2×105，依照資料，此時空氣會有剝離現象(分離點)，且分離點會向風的來向移動，從實驗數據中皆可看到，在數據中的最低壓便是分離點。所有模型因橫切面皆為對稱形(正方形)，所以壓力分布會對稱。 拍攝煙線結果發現，金字塔、正立方體及長方體在背風面皆有渦流產生(當高度越大時渦流越大)，但是僅有正立方體與長方體的正面下方有渦流。因為長方體的背風面渦流較大，依此結果可暫時推測長方體的背風面最不穩定。

因不夠甜而加糖，也常看見糖在水中溶化了，而水溶液的體積並沒有顯著增加；可見用排水法去測量可溶性固體的體積，是不可靠的。三、一天，我們得到一個玩具注射筒，發現若用一手指堵塞住筒孔，另一手把活塞往後拉，筒內原來空氣的體積就變大了，這時把拉活塞的手一鬆，活塞又滑回原來的位置”這是因為筒裹的壓力小，使空氣的體積變大的綠故。但固體的體積是不會因壓力小了而變大的；倘若筒內放一固體，拉動活塞，使筒裏空氣體積變大，不就可以換算出固體的體積嗎?

在物理課時，老師說聲音在不同介質傳播的聲音速度不同，因而引發我們對固、液體中聲速的好奇，進而研究測量聲速的方法，所以為了了解聲音在固、液體中的傳播情形，我們選擇了不同的長棒、水、酒精、油等物質，利用喇叭的膜面振動感應出一電動勢，藉由示波器顯示波形，分析其訊號，計算出波速的大小。

市面上某廠牌零食隨包附贈有的神奇寶貝炫風卡，這種卡可在某些角度只看到神奇寶貝進化前的圖案; 在些角度看到神奇寶貝進化後的圖案。而且卡片旋轉時圖案會交互變換。而另一種牛奶糖送的神奇寶貝貼紙也是這樣的情形?後來又發現一種先進的大頭貼機器，拍出來的變身大頭貼也跟上述情形一樣!為什麼會有這樣的變化呢?不同廠牌零食送的玩具、變身大頭貼原理是否相同呢?我們很好奇?於是著手對它們的原理追根究底。

有一次，我們看到社會老師在彈吉他，一看到吉他有著葫蘆狀的大肚子，我們就想說，為什麼吉他是葫蘆狀呢？難道不能有其他的形狀嗎？因此，我們就想要來研究肚裡有什麼奧秘。透過不同的形狀、體積、厚度、材質、開洞的大小及位置、蜂鳴器力道、骨棒排列方式等實驗中，瞭解這些因素對音箱會有不同的影響力。親手作音箱，了解原來樂器的肚子裡蘊藏許多不為人知的秘密

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！