物理科

在研究如何讓紙蜻蜓更慢速降落和造型關係的過程中，想到如果能讓紙蜻蜓在垂直風洞中像UFO滯空懸浮飛行一定很有趣！從原理推想如果能控制影響紙蜻蜓的各種變因，讓重力和降落時的作用力和向上的阻力相當，是不是可以飄浮在半空中了？ 運用自製施放架統一施放標準，並慢速攝影紀錄。在相同面積和重量的製作下，測試20項造型變因，用所得的時間和圈數，推論阻力和旋轉作用的改變，再用Tracker軟體分析探討其速度與加速度的變化。 分析自製的垂直風洞，結合之前實驗的推論，發展出容易製作的懸浮紙蜻蜓。將相關數據帶入【阻力方程】後，推論出旋轉作用會有抵銷部分阻力的作用。這可以發展成看板或是玩具，再搭配跳躍閃爍的燈光，看上去就是十足的【滯空UFO】！

本研究為本校六年級帆船班的小朋友在愛河學習操作PO帆船時，根據帆船教練指導的操帆策略，實際運用在帆船比賽時所面臨的疑問，加上運用高年級自然課【力與運動】單元學到的科學原理及老師補充的「白努力定律」「牛頓運動定律」設計一連串研究，探究OP帆船在不同的風向下 ( 順風、側風等 )，操帆的角度與中央板的搭配如何影響帆船航行的速度。 本研究從OP帆船在愛河上實際操作基本操帆原理開始，原打算使用真實OP帆船在愛河水域進行實測，考量各種控制變因後，改丈量OP帆船等比例製作縮小10：1的OP小帆船，在自製的室內水道，自行改裝風扇牆，並搭配自製簡易風洞來整流風扇牆。盡量控制各種變因進行實驗探究。

置蛋於杯中，水龍頭下沖，流速過啟動，蛋向水面衝「將蛋放入一盛滿水的杯子，並拿到水龍頭下沖，當水開得夠大時，蛋會上浮出水面，就像被水柱吸起來似的……」我們由「物理馬戲團 1」書中得知此現象後，深感興趣，將其命名曰「水的吸星大法」，並就啟動流速之變因，運動過程之力的消長，及產生此運動之原因做深入研究及探討；欲知詳情如何，請待下文分解……。

本實驗探討照度受到哪些因素影響，發現燈泡種類、兩端電壓、電流大小均會影響照度。此外還探討節能的可能性，發現正確使用LED燈，確實能使耗電電功率降低，接著利用LED燈的光源來設計簡單實用的三原色光實驗裝置，希望能使國中課程的實驗更容易被觀察。最後試著去探究以LED做光源時，在平面及空間中不同位置的照度分布，期待將結果應用在日常生活中。

我們所進行的研究，是利用最近相當盛行的紅外線攝影，來探索自然界中紅外線世界的科學原理和現象；透過特殊的紅外線濾鏡，搭配攝影機的CCD特殊功能，揭露有機世界、無機世界之間的紅外線特質，做為後續研究發展的基礎。 發現紅外線世界和我們熟悉的可見光多采多姿，最大的不同點就在於單純的量化，紅外線表現出來的只有能量的多寡－利用電腦圖像軟體Photoshop解析其中的色階強度，雖然在研究過程中感受到的是如圖片的黑白灰階，但呈現出來的科學現象卻遠比可見光世界來得精采；讓我們能以紅外線的量化數據，來嘗試解讀各種自然現象。 這整個實驗設計約可分為三大類，一是包含日月雲天體的探索，二是有機世界的表象，三則是人造與無機世界的紅外線特質。

公車，是現代人不可或缺的交通工具。當公車左右轉時，車內的乘客也跟著左右晃動；當公車行駛在凹凸路面時，車內的乘客也跟著上下晃動。透過對車重、坡度、路面的凹凸程度、前後輪距、車身長短、車輪多寡的各種實驗，我們得知在彎路時，坐在靠近後輪的地方較舒適；上下震動時，坐在車子的中間位置較佳。

本實驗以鐵磁性物質作為實驗材料，經由鐵球撞擊鐵棒的方式，以線圈纏繞在鐵棒上感測振波的行進，並探討線圈所捕捉的波形代表的意義；影響振波及訊號的變因很多，如鐵球撞擊鐵棒的速度、線圈的匝數與圈密度、鐵棒切口面角度、線圈擺放位置，我們均根據變因控制原則一一加以驗證，並證實線圈得到的訊號為聲波通過時的所產生的，鐵棒切口的角度確實會影響聲波的反射。本實驗最後以單一線圈在鐵棒中不同位置感測以及利用雙線圈在鐵棒的兩端感測，所得到的聲波速度約為 5217m/s，與標準值比較誤差約為 1.6%。由實驗中得到的感測波波形有奇怪的地方，如線圈在碰撞端時感測波形的第一個波電壓相對甚高，經驗證是由鐵球引起，假如鐵球換成非鐵磁性材料的物體，第一個波則無隆起現象。另外未碰撞時，線圈即可感測到一些零亂的訊號，可能是來自於背景電磁波訊號，假如可以消除，對於觀測會有很大的幫助。

由於家住公寓大樓，樓上人家每晚夜班歸來，浴室放水聲，浙瀝嘩啦地在水管中作響。尤其在冬夜裡擾人的流水聲，真是令人輾轉難以成眠。這個暑假中有比較長的時間，我向姊姊請教，姊姊說這是流水在水管中摩擦的聲音，但我百思不解的是：摩擦聲是這樣的嗎？那管中的咕嚕、淅瀝聲是如何產生？於是我把洗手台裝滿水，再把活塞拔開，然後把耳朵貼近水管聽。返校後，向老師報告。於是展開研究。

在理化第一冊中曾經探討大氣壓力，我們開始對這環繞在地球外圍的大氣感到好奇，而在托里切利的實驗中 76㎝ 水銀柱，相當於 10㎝ 水柱高，對我們而言極為抽象，加上汞蒸氣有毒，所以我們從未做過此實驗，所以想利用這次科學展覽的機會，看看是否能避開汞蒸氣的毒性，又能安全操作之實驗方法來測量大氣壓力的大小。

在理化課本第二冊第十一章第一節內的 『 實驗 11 - 1 單擺的週期 』 ，當我們做此實驗時有如下的困惑： (一)擺錘擺動時，擺角會逐漸變小，此時每擺動一次的時間真的相同嗎？ (二)由實驗知道擺長會影響單擺的週期，但不曉得兩者之間的真正關係。 (三)小角度時，擺角的大小與週期無關，那在大角度時是否也彼此無關。 (四)此實驗的誤差亦不小，有些變因對週期的影響並不容易看出來，因此想藉由電腦快速和精確的測量使各變因對週期的影響更明朗化。