物理科

「都卜勒效應 」( Doppler effect)其意義為：當波源與觀察者有相對運動時，觀察者所測得之頻率會發生改變，而與原頻率不同。一般所討論的都卜勒效應，只限於一度空間之情況，那二度空間上的情況又是如何？

泡鹽水時用括勺攪拌，停止攪拌後發現整杯「霧茫茫的鹽水由下而上漸澄清，由上方看，鹽水會分三層，最外層為一白霧狀、中間澄清，而最內層又為白色《如右圖 》 ，究竟攪拌有何魔力，使鹽水有這樣的現象呢？

一個又一個的煙圈從老爸的口中神奇般的出現，上升一段距離後，漸漸消失。令我好不羨慕！ 一個又一個的煙圈從老爸那破舊的機車排煙管中，冒出後消失。真讓人驚訝！ 由於好奇心的驅使，終想一探究竟，先前在南區科展中，就以煙圈的題目榮獲佳作。在評審教授的建議及參考文獻下，於是決定將流場作改變，由原來氣體改為液體。並旦將定性的描述改由定量的探討及控制各種控制變因。

彈簧震盪是簡諧運動的形式之一，我們除了利用光學滑鼠路徑記錄成是紀錄質點簡諧運動的軌跡外，還使用EXCEL中『傅立葉分析』的功能繪出『頻譜圖』，藉此找出震動質1點的頻率。我們更進一步將彈簧以不同的連接方式，如兩個耦合諧振子(Two doupled Harmonic Oscillators)以及二維的簡諧運動(Hamonic Oscillations in two Dimensions)，再次利用光學滑鼠和滑鼠路徑記錄程式將質點的運動軌跡重現『視覺化』外，還加以分析其運動模式。

報導指出植物生長與病害發生受大氣電場調控、花卉釋放電場信號與蜜蜂溝通、利用高壓靜電場改變電位可延長水果保鮮期限、將花束接地（grounding）可延緩枯萎，顯示植物生理現象與電場有關，並可能受到家用交流電的低頻電場干擾。 研究發現在家用交流電下，植物電位（以地表為零電位）與植株長度具線性正相關，植株疑似具天線效應；植物電位與澆水量具線性正相關，與電解質濃度似無關；距離較遠時，植物電位與纏繞電線的距離平方成反比；地面或盆器影響植物電位，任兩材質之「電位增加率」具正比關係，可用以量化各種地面的接地效果。 此外，研究結果也提供盆栽接地以及人體如何藉由植物來接地的建議，以減少生物電功能受到干擾。

此次研究主要是在探討水面上覆有油層和風吹起波的影響。以前航海的船員們就已發現若在水面上倒一層油，可以抑制風將水面吹起波浪，甚至以此方法預防船難的發生。這種現象已有許多研究人員嘗試解釋，但文獻上查到的資料仍眾說紛紜，缺乏定論。我們這次研究的主要目標是以實驗的方法探討風速、油層厚度、和黏滯性的影響，並研究雙層流體如何抑制 Kelvin Helmholtz 不穩定性以解釋此現象。

天氣寒玲時，我們常把冷冰冰的一雙手來回摩擦，慢慢的雙手就暖和起來，如果我們拿鋸子鋸木板或用鑽子在木頭上鑽洞，然後觸摸鋸齒、鑽頭時，會覺得熱熱的，有些地方還很燙呢！ 因此我們知道摩擦會生熱，可是摩擦所生的熱究竟有多少？要怎樣來測量呢？這些問題在我們的腦海裡盤旋了很久，終於在老師的指導下和同學一起開始研究。

本研究源於自然課時，老師拿出一根管子，加熱過後管子發出像大船發動時的嗚～嗚～鳴聲。向老師借了那根神奇的管子，發現管子中有一面鐵絲網，自此引發一連串的探究實驗。研究結果發現：一、加熱時間越長，管子產生聲音越短二、管子越粗聲音越大，管子越細聲音越小。管子越粗，頻率越小；管子越細，頻率越高。管子越粗振幅越大，管子越細振幅越小。三、較長的白鐵管發出的聲音大，聲音較長(持續較久)。四、不同材質加熱後，聲音大小、頻率與持續時間大致相同。五、白鐵管和鋁管，隨著網子位置距離開口越遠，所產生之頻率越小、振幅越大。六、用酒精燈加熱管子產生的聲音比放入液態氮較大聲，但，放入液態氮管子產生的聲音較持久。

本實驗利用粒子系統的特性，創造出氣體粒子，任由它們在規定的容器中永不止息的運動，再由粒子數 n、粒子均方根速度 Vrms、粒子半徑 r、容器大小 R 等變數來微觀 Maxwell 的氣體動力論。研究結果如下： 一、在器壁完美無瑕能產生鏡面反射的理想容器中，粒子均勻分佈在容器內；在表面粗糙無法預測反彈角度的非理想容器中，粒子則集中在器壁附近。 二、粒子的平均速率可以下式表示： (理想容器與非理想容器相同) 三、無論是否為理想容器，無論粒子是否具有體積，粒子與器壁的碰撞頻率關係式都可以表示成，並預測當 n →∞ 時，理想容器之；而非理想容器之。 四、無論是否為理想容器，可導出粒子間碰撞頻率，並預測在 n →∞ 時，理想容器與非理想容器中。

全世界最高的大樓--台北101 金融大樓--熱鬧開幕了，大樓中有顆重達680 公噸的大鋼球，堪稱目前全世界最重的調質阻尼器（Tuned Mass Damper），這顆大球，引發我們極大的好奇心，因此我們透過一連串的模型演練實驗，來粗略了解這個大重球掛在高樓上的功用，以及大樓擺動頻率和大球懸掛位置高度之間的關係。從實驗結果中，我們發現了同樣重量的鋼球，受到相同的擺動幅度下，球掛的越高（懸掛長度越短），影響大樓震幅的現象就越顯著，亦即能較有效減緩大樓的擺動。而在同樣的懸掛高度，及相同的外力擺動幅度下，鋼球的重量越重，對大樓擺動振幅的影響也越顯著。重量及懸掛高度相同的鋼球，在受外力擺動頻率越低時，對於大樓的減震效果會越佳。此外，在大樓上層懸掛重球，確實也能有效減緩大樓受強風影響所產生的搖晃程度。實驗結果證明了阻尼器對大樓確有其抗震防風的功用。