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物理科

線上擂臺賽

有一天,老師介紹他小時候的童玩遊戲,其中有一項是這樣玩的──在木頭上釘上二根鐵釘,將鐵釘套上一條像皮筋,在橡皮筋上靠鐵釘的位置各放一截刺莧的花穗,比賽的二人各拿一塊石頭在兩端的鐵釘上摩擦,這時在橡皮筋上的刺莧花穗就會往前進,並在途中相遇,若能將對方逼退或擠落就算勝利。 同學們覺得這個遊戲很有趣,因此,下課就不停的玩,當然我也不例外,但除了好玩之外,我內心卻存有很多疑問:為什麼我有時輸,有時卻又贏呢?為什麼摩擦鐵釘,而刺莧花穗會前進呢?還有為什麼只用刺莧花穗?難道不能用其他東西代替嗎?又為什麼要用橡皮筋而不用其他的線呢?……。 於是,我去請教老師,就在老師的指導下, 做了這項探究。

神棍的謊言

星期天晚上在夜市,我看到有人用竹竿綁上石頭,放在碗上猜數字,石頭上附有箭頭,箭頭朝那個數字能豎起來,那個數字就是神明的指示,也就是“明牌”,好像在賭博的樣子。我感到很奇怪,為什麼竹竿綁上石頭還能立起來,並且指向一定的數字呢?它和所謂的“冥紙”有關嗎?真的是神靈附身嗎?我向老師提了一連串的問題,老師說「讓我們用科學的方法來證明吧!」於是,在老師的指導下,我們做了許多實驗來驗證它。

聲音速率測量的改進及聲音在固體中駐波現象之研究

在學聲音章節裡,老師提到在空氣中聲速是利用聲音在氣體中傳播使其產生駐波現象,再利用駐波原理計算出來(且只是粗略的估計),好奇心的驅使我們想再深入瞭解聲波較精確的速率及測量方法,平時愛玩電子科技小玩意的我們(像超聲波套件等)也就開始嘗試一些訊號(收、發)及計時器的裝配另外聲音在固體中駐波現象又如何呢?

音量的探討

(一)在追求生活品質下,有些居民採自力救濟方式,去年的林園石化事件,曾使多家工廠被迫停工。一向較被忽視的噪音污染,也隨著環保意識日漸高漲而受重視。到底音量和噪音關係如何? (二)有時在校園裡可以聽到別校傳來的國歌聲,有時卻聽不見,為什麼? (三)吹氣可惜滅火燭,聲能可以嗎? (四)利用光影可以看出振幅的大小嗎?

水砝碼

高中課程中密度及水的表面張力之測量,可以使用砝碼來進行測量,本實驗之目的是為了探討以水重取代砝碼的可行性。實驗過程中我們利用自製的阿特午機作為本實驗系統之主體,從主題一實驗中發現到定滑輪轉軸接觸面的最大靜摩擦力與兩邊掛物的重量呈線性關係。接續主題一實驗所得知之關係,可知最大靜摩擦力在實驗中為一穩定值,並利用此特性設計實驗裝置以嘗試密度及表面張力之測量,所測得之密度?非常接近理論值,證明此實驗裝置用以測量液體密度之可行性;利用此一系統測量表面張力方面,多次測得之測量值其結果大約和理論值有5%至10%的誤差。本系統的改進方式在討論及結論中均有提及,以恰好靜動作為數據之判讀點及以滴入純水取代砝碼之效果為本實驗設計之核心。

騎虎真的難下嗎?

盪秋千是刺激又好玩的事,偏偏媽媽總是說:「秋千不要盪太高 … … 」秋千不盪高就不夠好玩啦!真是奇怪的想法!後來才知道,原來媽媽在讀小學時,下課跑去盪秋千,正當盪到最高點時,上課鐘聲響了,秋千還是不停的擺,媽媽下也下不來,心中害怕太慢進教室會挨罵,就勇敢的跳下秋千,可惜技術欠佳,反而摔破了皮。唉!原來是這樣的經驗,我瞭解事情的真相以後,每看到秋千就想:秋千若能自由煞車或有什麼技巧讓秋千快快停,那就可以保護小朋友的安全了,這個問題我很想解抉,所以就邀同學一起來研究,並請媽媽指導。

似水非水─有趣的顆粒體

選擇 BB 彈及鋼珠為研究的主體,經由簡單的實驗設計及數據處理,測量其在空心圓柱容器中水平底部的靜態鉛直壓力,分析其出底部水平孔口的流量速率,及流量速率與孔口半徑的關係,並觀察其堵塞和流動現象。發現雖然流動的BB 彈(鋼珠)類似流動的水,但兩者間確有一些不同。

不可思議的“小尾巴”

又到了智優班舉辦親子郊遊活動的時候了,班上每一位小朋友雀躍不已地等待著這個日子的來臨。 出發的時刻終於到了,三十多部自用轎車浩浩蕩蕩的來到了目的地,當車子把一個停車場排得滿滿時,好像是小型汽車展覽會。這時,有位同學無意中發現了一個奇怪的現象,那就是: 『 為什麼有的車子的車尾多裝了一塊小鐵板,而有的卻沒有裝。』「這塊小小的鐵板,到底有什麼作用呢?」 郊遊回來後,我們便迫不及待地請教老師,翻查資料,才知道那塊小鐵板叫做“擾流板”又稱“導流板”,於是,我們便在老師的指導下,做了以下一連串的實驗。

神奇的繩子

我們設計這個實驗目的在於探討扯鈴運動的時候,不同的繩子種類與鈴運轉所產生的聲音兩者之間的關係。並觀察繩子的材料與扯鈴速度的是否有關聯,向縣政府環保局商借分貝計來測量扯鈴的聲音大小並觀察扯鈴運動同一時間內聲音的分貝分佈情形,再請老師將資料用 Excel 加以分析之後,我們觀察圖表找出最合適的繩子加以改良,透過添加各種物質的方式讓繩子能夠容易扯鈴而且最快將聲音扯到最大聲,增加初學者的信心,以求發揮扯鈴的最大效能。

水裡的容顏--奇妙的虎沙紋

利用水波槽與沉澱物模擬材質模擬潮間帶海底沙紋之存在,探究水面水波影響水波槽底 模擬材質的沉澱情形,發現起波器振幅越大、水深度越小水底紋路產生所需的時間越短,並 發現木屑與芝麻粉會受到水面駐波影響,沉澱會有集中在節線處的情形,而形成紋路。可推 論潮間帶的海底沙紋應與海浪有關。