物理科

在練習作電腦動畫的過程中，做出以電腦模擬自由落體及雙星運動，但以上都屬可簡單分析出結果的運動，因此想到以電腦模型預知無法簡單分析的問題。在牛頓雜誌第 1 69 期，有一篇文章曾提到拉格朗日點：假設宇宙中有三個星體，星體 A （太陽）質量甚大於星體 B （本星），而 B 質量遠大於星體 C 。當 C 位於五個稱為拉格朗日點的位置上時（如圖），會與 B 的角速度一致，環繞 A 公轉。圖中L1L2L3三點處於極不安定的平衡位置，而位在L4L5的小行星群即使因撞擊而略為離開拉格朗日點，由於 A ， B 引力的微妙作用，仍會回到穩定的點上。我們就是對這情形感到興趣。 \r

本研究成功解析以綠光雷射經過單狹縫產生的繞射光強度分布，有別於一般高中使用之單狹縫繞射實驗教具組，僅能測出光屏上亮暗紋的間距，且可分析之明暗帶數目甚少，進一步思考，這些量測結果皆不為球面波光分佈情形，所以勢必產生誤差。本自製機構加入巧思，建立旋轉平面分析繞射光強度，得到球面波的解，並透過對數放大器電路進行數據處理，可提升觀察解析度至第40亮帶。同時使用的材料皆成本低廉。應用上，可量測未知狹縫之寬度。另有鑑於市售之儀器價格昂貴，若此機構可以透過推廣量產，將提升高中課程對於單狹縫繞射進階的認識。

“質量”屬於物理學之基本量，一般觀念認為測量質量之儀器就是等臂天平三樑天平，然而這類天平必須要在重力場中，才可比較待測物和標準質量關係，此種方法測出質量稱“重力質景”若是在重力場是 O或失重之處就必須藉用其他觀念測量質量。在高中物理提到"慣性質量"及利用S.HM.週期T=2 m/K測物體質最就是其中一種方法。 ※ ※ 實驗課本中討論到慣性天平水平放置和鉛直放置時如圖(一)圖(二)所示，其週期不相同，於是想到二點： ( l )角度0 與週期 T 的關係如何的改變。 (2) 不同方向大小的外力是否對慣性天平鋼片彈力常數有影響。這兩點乃是本實驗之目的。

一天爸爸帶我們一家人到陽明山去玩，還照了許多相，又用三腳架為全家人照相。我忽然想到三腳架為什麼不像椅子一樣用四支腳呢？回學校後就將這個疑問，請教老師。

現在地球面臨到資源不足、溫室效應等環境問題，太陽能的利用顯得越來越重要！如果能利用天然的綠色能源，反覆地加以利用，相信地球上資源的消耗速度會有更大幅度地降低。我們希望將無限的綠色能源經由轉換後，儲存下來繼續使用，不但可以節省石化燃料，也可以將地球上的廢電池數量降低。在此次的研究中，我們依據台北的環境選擇太陽能及風力這兩種台灣本島較容易取得的綠色能源，做為我們綠色充電器的能量來源，並進而自製簡易的充電器。

Y擺是迷人的科學之旅！來自百貨公司"動能沙擺"的啟發，奇異的圖形深深打動我們的好奇心！它沒辦法用一般的單擺週期來觀察，當它擺出複雜的圖形時，讓很多人都感到不知道如何研究。剛開始進行實驗很迷惑，但是我們仍不怕辛勞，不斷探索其中的奧秘。提出ABH1H2標示法、定義T、Tx、Ty三項測量值，研究在不同象限、擺幅、角度、AB、H1與H2長度變化、擺繩材質、抖動的影響；與傳統的頻率估算法m：n及Java程式比對，得到Ty/Tx取代m：n的新方法，促使我們積極地去探究箇中所藴含的物理奧妙！提出新方法以初始條件－長度(L、l )估算擺圖變化，導出Y擺方程式與重力加速度g，實驗g值與理論g值相比，誤差可在3%以內！最後，請您DIY感受它的美！Trust me,You can make it.

在二年級理化課，當老師在介紹力時，曾經提到當一個作用力存在時，一定要存在一個受力體，也就是不可以有一物體施了力，但卻沒有物體受力。另外老師也提到，當甲對乙有作用力時，乙同時也會對甲施一作用力，此力可稱為甲對乙作用力的反作用力。而且這兩力的大小會相等，作用方向相反，但在同一直線上。老師說：這稱為牛頓第三運動定律。但在三年級理化課時，當老師介紹到將載流導線置於磁場中，若導線的電流方向與磁場方向不平行，則導線會受到一與磁場方向垂直之作用力。其方向可由右手開掌定判斷。因此我們對這定律有了一些疑問。我們的疑問在：磁場並非一具體物質或物體，磁場的存在只對磁性物質與載流導線有作用。如此，當一載流導線在磁場中受力時，是否也會產生一反作用力？如果是，它是施力於何物呢？是磁場所存在的空間嗎？不可能，因為空間不是物質，不能受力。還是施力於產生磁場的物體呢？反作用力的作用是否仍像一般反作用力的產生一樣，直接由受力體對施力體作用？力量的大小又是如何的呢？牛頓第三運動定律是否仍適用於電流與磁場的交互作用力呢？

根據台北市體育學院運動器材科技研究所劉強教授指出甜蜜點(範圍)包含三個定義的區域：(圖A 改繪自聯合報)【1】一、碰撞中心：擊球時握把無撞擊感的位置。(物理學理上甜蜜點的定義點又稱『振盪中心』【2】(the center of oscillation)) 二、強力中心：擊球後產生最高速球的位置。(恢復係數最大) 三、節點：擊球後握把無振動感的位置。我們利用PASCO音頻接收器，測量到標準的比賽用球棒，受撞擊時會產生三個較明顯的振盪頻率(如圖A-右)。好的手工球棒會將這三個震波頻率的節點，安排在甜蜜區附近，使打擊者敲中該處時，球棒振動最小，握棒處受力最小，球與棒間的恢復係數最大，擊出的棒球可以飛得最遠。這個點(區域)就稱之為甜蜜點(The sweet spot)。

由觀察“垂涎欲滴”的日常現象，探討垂涎液柱長和溫度、濃度、放流管長的關係。利用簡易點滴瓶及點滴軟管的巧妙組合，進行小流量及小管流的各項實驗檢測。探討液柱長度隨溶液種類、溶液溫度、放流管長、流量等變因具規律變化。從流量與液柱長之規律變化出發，進而探討液體黏滯性與表面張力的關係。視管內水流及管外流為穩定流體，以連續方程式及白努力定律計算黏滯性與表面張力。

從雙眼立體視覺檢查圖操作中，將發現問題分為影像位置、大小及顏色兩類。在影像位置、大小中，邊緣差異量對影像位置、大小皆有影響，眼睛到螢幕距離值會影響影像位置，但影像大小不變。物體大小不會影響影像位置，但影像大小會有等比率縮小。結合GeoGebra所建立操作模型，經由兩個面向的實測值及理論值比較，發現使用操作模型來預測立體影像的位置及大小是可行的。色光通過濾鏡時，照度值具有獨立性和累加性的趨勢。從彩虹顏色和3D影像顏色比較，發現3D顏色合成的模式不完全是加光原則或減光原則。運用研究成果解釋問題，都可以充分說明及回答，表示目前實驗成果能說明3D立體影像的形成原理。掌握3D立體影像的形成原理即可製作出3D立體特效。