物理科

溶液和水置於同一容器中，當溶液中的溶質向上擴散時，溶液的濃度會隨著高度改變形成濃度梯度以及折射率梯度dn/dy。寬度a的透明方形盒，下方盛放溶液，上方置水，雷射光照射和鉛直成45°的玻璃棒，再照射方形盒時，會在屏上形成鐘形曲線，向下偏Z的距離，r為容器至?的距離，dn/dy=Z/ar。測量溶液和水的原始交界面處的下偏距離，可以測得擴散係數，以擴散係數不隨濃度改變的硫代硫酸鈉作實驗，得到的結果和文獻資料所載的很吻合。 以濃度55%甘油進行實驗，其dn/dy -y圖，所做出圖形呈現不對稱，圖形的極大值往甘油方偏，因為甘油的擴散係數隨濃度改變，不適合用本方法測擴散係數。但濃度10%以下的甘油的dn/dy -y圖，已較對稱，用本方法測量的擴散係數和文獻資料較吻合。

由我們的實驗及研究發現，水結冰時的放熱方式是漩渦式的流動，且其強度和溫度有關。我們以染色水結冰，透過染色物的集中方式發現此結論。因容器中各部分水結冰的時間不同，當色素粒子結冰後即難以再流動，而尚未結冰的色素粒子則繼續流動，可捕捉到水結冰時水流的影像。而不同的受冷方式，可輕易控制某些非水分子的集中位置，甚至可造出令人驚嘆的美麗形狀。另外將有色冰柱解剖，竟發現正中心顏色較淺，好像颱風眼喔！粒沙見世界，也許颱風的形成、或大如銀河系的形成也和受冷放熱的漩渦式流動有關呢！

在「蟋蟀先生，今天氣溫幾度?」一書上，意外看到一篇「打個賭，熱水會先結冰」，這與我們一般的常識和所學的知識有所不同，引起我們的好奇和疑惑?再怎麼說冷水溫度比較低，理應先結冰，怎麼會是熱水先結冰呢?因此，我們上網去搜尋相關資料，雖有許多文獻肯定表示「熱水會先結冰」，但是也有部分見解持否定看法，從文獻探討中發現姆佩巴效應是在製造冰淇淋時發現的現象，因此我們抱持著盡信書不如無書，唯有透過實驗才能得到真相的態度，開始本項實驗。

自然界的微小力量--表面張力，微管中利用不平衡研究其的微動力現象。所形成的微動力變因很多；包括溫度梯度(∆T/∆x)、濃渡梯度(∆C/∆x)、溶液種類及微管形狀(管徑及形狀)等，可探討上述變因對微動力之影響。利用影像顯微鏡探討(一)溫度梯度變化調制微動力不平衡的液柱速率，(二)經濃度梯度變化或不同種溶液調制其微動力不平衡的液柱速率，及探討其它變因(包含微管口徑變化及微管剖面形狀)。並以力學及表面能推導與實驗相比較。 液柱移動速率與溫度梯度、濃度梯度呈遞增。微管管徑大小亦會影響內部液柱移動速率。而微管形狀可分析出微管內部曲面變化的趨勢。微動力已應用在半導體微流道實驗；血管內物質(含藥物)輸送及燃料電池甲醇輸送等。

(一)起子常因無由的帶有磁力，有使其消磁的裝置否？實驗室的磁鐵常一點磁力也沒有，能製作不用電便能使磁鐵充磁的裝置嗎？ (二)鐵工廠的大型電磁鐵，能以電控制其磁力的有無，是否能夠不須電力就能控制一磁鐵磁力的有無呢？便打算製作磁鐵磁力的開關。

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。

在四年級上自然課時，上到了第一單元「力是什麼」，老師提到了「力可以使物體移動，用力的大小可以控制物體移動的快慢及速度」，還做了一個很簡單的「吸管火箭」。這個小東西立刻引起我們很大的興趣，於是我們結合三年級上美勞課時所做的「竹筷槍」，進一步改良發射器，將「吸管火箭」做更進一步的改良與研究。\r 我們想「吸管火箭」可能可以成為小孩在玩「炫光溜溜球」、「戰鬥陀螺」外的另一項新樂趣，它取材簡單、易於製作，而且還可以訓練小朋友手腦並用，自己「動手DIY 」，環保又經濟。希望未來宛如「飛機」的化身─「吸管火箭」，可以成為小朋友無聊的消遣，自己製造、獨一無二的手工玩具可以讓他們快樂似神仙。如果想知道我們的實驗，請繼續看下去喔！\r

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。

利用上層具有重量的兩粗糙面之間的摩擦現象，來模擬地殼板塊間所能累積的最高能量。藉由改變上層的質量，來模擬不同厚度的地殼所釋放的相對能量大小。實驗結果顯示：當上層下滑物體的質量較重時，對介面所能承受的最大飽和位能的影響，其質量因素較介面粗糙度因素為重要。增加上層滑落體的質量，會使得最大重力位能飽和值上升。介面所能累積的能量也就以較大比例上升，發生地層崩潰時，所釋放的能量也較大。無論滑落體的表面粗糙度如何，實驗裝置所能承受的最大重力位能均達到一定值後即呈飽和。此定值與下滑物體的質量有關，但我們發現這最大重力位能飽和值並非與質量成正比關係。若將此結論推論到地層板塊上，則指出地層所能承受的能量應與地層厚度有關，越厚的地層其崩潰時所釋放出的能量也就越大，地震強度也應越強。但地震波傳到地面時被減弱的程度也應越大。介面粗糙度增加到一定程度以後，對增加所能承受的重力位能即無幫助。探討其主要原因，應該是與介面間的真正接觸面積有關。若介面間存在微粒介質，當微粒小於各表面粗糙度時，能量較容易釋放。此結論可對應到地震初期經地殼相互摩擦在介面產生微粒後，後續的地震後期瞬間所釋放的能量會小於初期所釋放者。

有一天我和哥哥在路面左右傾斜的道路上散步的時候，看見一輛滿載貨物的貨車顛覆在路邊。我問哥哥「這輛貨車為什麼會顛覆呢？」哥哥說「路面左右傾斜太大。」我說「剛才不是有一輛計程車過去了，為什麼不會顛覆呢？」「那是這輛貨車的重心比那輛計程車高太多的緣故吧！」於是我想研究一下重心和顛覆有什麼關係。如有不知道的地方再請教老師。