全國中小學科展

物理科

彈性係數與旋半徑旋間隔的探討

當我們做定力下物體的速度變化的實驗時,除了用F=mg式外,為了使實驗數據更為精確,又使用了彈簧秤,於使用彈簧秤時,卻發現了各秤的彈性係數因隨彈簧旋半徑的相異而不同,因此,引起我們探求的實驗一一那便是 K值究竟與那些因素有關?

冰漩渦

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!

相對運動的軌跡

我們社會安定,經濟繁榮,生活水準提高,國民利用各種不同的交通工具,如飛機、火車、汽車等以時速 900km、120km 或 90km ,的高速旅遊的機合增多了”囚在高速行駛的工具內,有關運動的現象,與物理第二冊“相對位置、相對運動"單元有關,引起我們的研究。

如何正確測出斜面上滑行物的瞬間碰撞力

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。

你看!有流星!

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。

打出不同聲音-竹鐘Kakeng的秘密

從三年級開始就加入了阿美族「旮亙」樂隊,表演用的樂器主要有三種:排笛、竹鼓和竹鐘。我們一直對這些阿美族傳統樂器的發聲原理很好奇,特別是外觀看起來大小、高度一樣竹鐘(Kakeng),為什麼可以打出不同的聲音(音調)呢?在進行科學實驗之前,我們先訪談旮亙指導老師,了解竹鐘的由來和演變歷史,再從訪談裡,還有練習竹鐘的經驗中想出要研究的問題。因此,我們決定探討竹鐘本身的特性(如高度、管口大小、深度)、演奏方式的差別(拍打力量大小、正拍或旁敲)是否會影響它打出的音調,以及探討竹鐘的聲音能傳播的距離有多遠。結果發現竹鐘的音調與竹管內部深度最有關係,拍打力量大小應該不會影響音調,側拍的方式無法拍出穩定且不同的音調。最後,我們還使用玻璃製品組成一組竹鐘。

貨車顛覆

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。

新馬德堡半球

在一次偶然的機會中,有位同學把兩本課本一頁一頁地相疊起來,我們需要加以很大的力量才能再將它拉開。有人猜測是大氣壓力的作用,有人認為摩擦力的關係…。在眾多的爭論之下,我們於是決定在這次科學展覽中對這問題作一番探討。

擺動自由落體─簡易的重力加速度值測量法

在國二理化課程裡,我們學到了重力加速度與其計算上的應用,但一直僅限於理論值的代入,所以,我們就想到是否能夠設計一個簡單實驗裝置,用簡單的實驗來測知本地的重力加速度量值。因此,我們就設計了以下的實驗。

重力波速---不同重力下的波速探討

在國中自然第三冊第三章有關於波的傳遞速度的介紹,由內容得知:在地表的重力作用之下波的傳遞速度和介質本身的特性有關,因此我們思考一個問題:如果把骨牌與水波移到月球上,而月球上的重力只有地球的六分之一,波的傳遞速度會如何改變?因此開始這一次的研究。首先得到:在地表重力作用之下,骨牌間距越短能量傳遞的速度越慢,而水波越深能量傳遞速度越快。接著我們設計一部可以改變加速度的滑軌裝置,將骨牌及水波置於此裝置上,當改變不同的加速度時,我們可以得到:加速度越小,骨牌與水波的能量傳遞速度都會減少,而水波的振幅會變大。