物理科

(一)上高中後，得國立成功大學甄試進入南區理化資優生輔導班，一年多以來，每兩個星期日在成大物理、化學系進行研討、實驗等。在研習高二物理第二冊時，對於第十章物體力學甚感興趣。 (二)第二冊物體實驗手冊並未編列有關流體力學的實驗；本校科學教育輔導教師李老師曾製作一套有關流體力學的實驗器材，參加全國第廿二屆科學展覽獲獎(1)，在他的指導下，發展出本套器材，不但可用來說明高中物理第二冊§10-5連續方程式，驗證§10-6白努利方程式，還可以很方便又精確的測量液體黏滯係數。

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？

本研究經過數十次不斷改良終於研發出能模擬鳥類振翅以及符應實驗需求的「撲翅機」來進行探究，發現撲翅機翅膀下拍時，翅膀每個截面上所產生的空氣作用力會同時在前進方向產生推力及在重力反方向產生升力，也成功藉由量測及推算，量化撲翅機在不同振翅速度下的推進力及升力值。 我們還利用自創的「水平推力/垂直升力檢測儀」，以「重量」形式呈現其數值，透過計算「升阻比」可精確得知撲翅機『翼尖後方』是後面隨行同伴飛行的好位置！ 最後藉由「煙霧製造機」親眼看見撲翅機兩翼之翼尖後方產生垂直、方向相反的渦流，再次驗證後方隨行的鳥兒不僅會避開前方同伴的下沉氣流區，還會乘著翼尖後方的上升氣流前進，以獲得額外的升力呢！

二年級上自然課的時候，老師曾經教我們做過幾個小實驗，可以比較哪一個磁鐵的磁力強，哪一個磁鐵的磁力弱。去年我把自己收集的磁鐵拿出來玩，同時比一比哪一個磁力強，發現用這幾個方法來比，並不一定準確，不知道是什麼原因？後來，在老師的鼓勵下，我開始用自己學過的科學方法進行研究。

在科學園遊會上，看到人個名為「灌籃高手」的攤位，放了十來種的瓶蓋，玩法是看誰能將瓶蓋準確投入水中的圈內。我們不由自主地被這種遊戲吸引住了，也試著丟丟看。這時，奇特的事情發生了：有些瓶蓋會沉，有些會浮，有些到中途會搖晃，最感到驚訝的，莫過於是一個原來會順轉的瓶蓋到底部卻逆轉。驚奇的心情下，促使我們對瓶蓋反轉的原因展開研究。

在理化課本 18-2 的實驗方怯，只能測定在不同溫度下化學反應從開始到反應結束所需的時間，也就是只能測出全程化學反應的平均速率，但不能測出在反應過程中各期間的化學反應的瞬時速率，亦就是，在某一時間內到底有多少分子已發生了反應。 在做 18-2 實驗時，也往往發覺硫代硫酸鈉與鹽酸在反應開始和終結時，其反應的快慢似乎有點異常，因此設計適當的實驗方汰來測定反應過程中各期間的化學反應的速率。

物體在靜止流體中的運動看似雜亂無章，但其中應該存在著某些規律，於是我們選擇中心有孔的鐵片(以下簡稱鐵片)為研究的主體，改變鐵片的內徑，在水中以不同初始角度釋放(以下簡稱初始角度)，觀察分析出不同情況下鐵片在水中的運動情形，發現鐵片與水平面之夾角為一反阻尼角簡諧振盪運動，且鐵片在z軸的運動、距z軸之距、整段下降時間、在水平面上的來回運動……等都存在著許多關係。最後再利用自製風洞實驗驗證關於流線的推論。

有一次我們幾個同學去逛街，看到路邊有一個很特別的廣告看板，正快速地轉動著，我們感到很好奇：為什麼它既不用電，也沒有人去推它，就能自己轉動呢？王同學說：「那還不簡單，風車有風就會轉，看板受風影響，當然也會轉動囉！」翁同學說：「是這樣嗎？但它為什麼有時轉得快，有時轉得慢呢？」我們辯論很久還是沒結論，最後何同學說：「好了，好了，要知道誰對誰錯，實驗看看，不就可以分曉了嗎？」於是我們幾個人在老師指導下，開始研究實驗 · 探尋其中的奧秘。

某日我看到學校旁邊的高架橋之時，忽然想起了中國古代的拱橋，想到古代的科技並不是很好，而其所能承載的重量卻也不見得比現在的橋差，所以我開始想到一橋的型狀是否會影響到它所能支撐的最大力量？如果不會的話，那中國的老祖先又為何要把橋做成彎曲的型狀呢？那如果會的話，它的曲率半徑和它所能支撐的最大力量之間又有什麼樣關係呢？所以我開始進行這個實驗。

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。