物理科

記得有一次，我和妹妹想幫媽媽把鍋裡煎好的魚盛進盤子裡，結果一不小心，湯匙上的一滴水落進鍋裡，「ㄅㄧㄅㄛ」一聲，妹妹的手被濺出的油沫灼傷了，痛得不得了！我覺得很奇怪，為什麼水落進油鍋裡，油沫會濺出來呢？而且還夾有「ㄅㄧㄅㄛ」的聲音。共他的液體滴進油鍋裡，也會有相同的情形嗎？而將油滴進滾熱的水裡，水是不是也會濺出來呢？我和幾位同學一同去請教老師，老師告訴我們可能和液體的沸點有關，那什慶又叫做沸點呢？為了解答我們的疑惑，老師特別帶著我們做了一些有趣的實驗。

有一次學校舉辦“航空模型飛行檢定活動”當時全校同學可以說人手一架，甚至有的人兩架，三架，做得不亦樂乎。一下課飛機滿天飛，好熱鬧喔！但都是買來的，是學校合作社賣的現成材料，拼拼貼貼而已，於是我們就想，難道是現成的這種形狀的飛機，飛得最好嗎？因此我們設計了一連串有趣的實驗。

藉著自己動手做出產生克拉尼聲圖的裝置，進而觀察及探討在不同條件下所得的結果，最後再加以實驗、數據分析，並歸納結論。一、在不同形狀之金屬板上，以弓摩擦其邊緣，觀察圖形與變化，並作頻譜分析。二、 以鼓皮做為媒介，利用喇叭產生波動，觀察圖形與變化。三、 嘗試在克拉尼聲圖中非節線處（波腹）製造固定點，觀察固定點位置、數目的週期性變化對產生圖形之影響。

月考後，學校在禮堂放映電影，大家都非常高興，輪到五年級進場了，我們要搬椅子去禮堂，離開教室前，老師說；「同學們要把椅子放在身子前面，椅背靠向自己，用手抱住，比較安全。」大家都照做了。可是，過了一陣子以後，我覺得手酸，就換了個姿勢，把椅背夾在腋下，只用手指扶著椅子，結果，我發現搬起來輕鬆多了！我好高興，又覺得疑惑，和幾位同學研究了一下，便去請教老師，在老師的指導下，設計了以下的實驗。

本件科展作品以二年級自然教材「水的遊戲」、三下教材「物體的輕重」、四上教材「物質的溶解」為主要的學理基礎，並以六上舊版教材「重量對體積的比值」為應用與發展的參考，所進行的一系列與密度有關的實驗。剛開始以油水不溶的現象引發問題點，接著進行不同液體的水溶性實驗。然後進行密度值的測試、水溶液與密度的關係。結果探索出液體與固體密度測試方法的差異、水溶液濃度與密度的影響，並且發現可溶性的兩種液體在細長量筒中也會有分層的情形。最後，研發出簡易的密度測試裝置、瓶中小船、液體沙漏、回收廢液的裝置等可在日常生活中應用的器材。

本實驗主要以高畫素攝影機拍攝，透過影音剪輯軟體的定格功能，不只提高時間測量的精密度至30分之1秒，更可清楚記錄觀察浮體於水中上下來回振盪的位置變化情形，並探討哪些因素會影響其振盪週期、最大位移。進而找出浮體在水中運動時，所受阻尼力大小隨著其在水中的深度、接觸面積增加而變大；以及驗證阻尼振盪中最大位移遞減率與阻尼力的關係式。

記得專研課中，老師曾經提過有關表面張力、毛細現象與連生泡、彩色泡 … … 等有關問題，而在當時我們對肥皂泡這項較有興趣，在吹泡泡時觀察到連生泡，覺得兩個泡泡的大小與其接觸面的大小似有關係，並想找出此關係式，並用此找出泡泡其它的物理性質（如：張力、濃度 … … ）及其關係。

每次坐父親的車子，往窗外看去都是車子來來往往，不看廠牌都知道是什麼車子，但是我突然察覺到各種車子輪圈上的花樣變化很多，就連同廠牌的車子輪圈的花樣也不同，這個疑問我覺得很有趣，我很想了解那些花樣之間到底有什麼差別，是有功用呢？還是只為了美觀呢？於是我請教老師，共同設計了幾個實驗來驗證它。

理化課中曾提到在小角度擺動下，單擺週期僅與擺長有關，經我們請教老師後得知，原來這個結果是根據 公式而來的。仔細研究一下，在地球表面 g 為定值，所以課本中就給了我們“單擺週期僅與擺長有關”的結論。如果能使單擺沿著重力的方向作加速度運動，則單擺公式將修正為 。於是我們修正傳統滑車實驗，可研究不同垂直加速度環境下鋼球擺動週期改變的情形並驗證牛頓第二運動定律。在此實驗中利用電腦處理數據更結合電腦內部時鐘，以最普遍的現代科技輔助測量時問。

在物理課中，我們學習到簡諧運動是一種變加速運動，而變加速度運動甚難求出其任意位置之物理量。因此，老師提到「取一週期振幅與簡諧運動相同之參考圓之投影即代表此簡諧運動」。對此我們除了從課本理論中吸取觀念外，並希望得一實驗之驗證，以達科學求真求實的精神。於是我們設計下面的儀器和實驗。