全國中小學科展

第一名

鍬形蟲知多少-數種構造與功能的研究

在昆蟲世界中,鍬形蟲是最為奇特雄偉的昆蟲,形像就似一部裝甲車,其頭部長著一雙十分有力的大夾子,令人看了甚至還會懼怕他。小時候爬山時無意問在山區裹發現此種昆蟲,看到他的形體與動作感到十分有趣,於是便將鍬形蟲帶回家飼養,由於在觀玩之中培養了濃厚的興趣,而想要進一步了解他的生態,便在小學二年級著手研究,至今已有八年了,在此次科展中就將這多年來新發現的一些資料加以整理,並以科學化的設計作各種探討與實驗。

力爭向上的水滴

我們整個研究的主題,是利用板子振動的方式,使板子上的水滴往高處方向移動。實驗發現水滴向上爬升的速率與板子的振動頻率有關,接著我們增加板子的重量,結果讓水滴產生最大爬升速率的振動頻率反而降低。實驗裡,可以向上爬升的水滴直徑都超過0.2cm,水滴太小或太大都會造成爬升速率較慢或者不會有爬升的效果。另外也發現,採用不同成份液體做為爬升的液滴,會有不同的爬升速率,代表表面張力在水滴爬升的過程中,扮演很重要的角色。把水滴滴在塑膠、不鏽鋼金屬及銅金屬等三種不同的表面上,發現水滴會有不同的爬升速率,表示水滴與接觸面材質之間的附著力會影響水滴的爬升。我們也對液滴向上爬升的現象,進行攝影分析,並提出了解釋。

駐波所生的諧音和樂音音符的關係以吉他為例

物理課本上提到,駐波有第一諧音,第二諧音……,但是我們很想知道他們與樂音各音符一一對應的關係,以及各音符之間的頻率關係,於是我們便設計實驗,著手研究。

散射水膜之研究

有一天洗碗時,發現當水沖擊到碗盤的瞬間,水流偏折的方向和形式很特別。有的散成水花,有的出現和原方向垂直的角度散射出去,有的甚至形成一道像科幻卡通片的防護水膜,還有許許多多美麗又奇怪的圖形 … … 簡直是不勝枚舉!不禁使我聯想到這些水流的散射運動軌跡,好像與我們剛剛才學到的平拋和斜拋運動有所關聯,但卻又有一些差異,於是我們決定對這奇妙的水膜展開研究與實驗,希望能揭開這神奇水膜的神祕面紗。

影響報紙變黃、色紙褪色變因的探討

有一天假日,我整理推在桌上的報紙及學用品時,忽然發現舊報紙都變黃了,而且美勞課用的色紙也變淡了。尤其靠近窗邊的報紙和色紙,其變色現象更顯著。究竟什麼東西使報紙變黃呢?又使色紙褪色呢?…這些問題,激起了我探討研究的興趣,變請教老師並展開下面的各種實驗。

看我的佛山無影腳─空罐壓縮器

每天整理學校資源回收時,發現有許多易開罐飲料空罐。空罐重量輕,但體積大佔空間,我們幾位同學就用腳將鋁罐踩扁,但是腳會很痛,又不能踩得很高,於是大家商量是否能找到更好的方法來解決,既能輕鬆地將鋁、鐵罐壓扁,節省人力,又能真正節省大量空間、減少垃圾量,以達到環保效果,保護地球。

三柱鼎立—三柱搬盤遊戲最佳移動模式之探討

本次的研究主題是由河內塔遊戲延伸而成的,我們在不增加河內塔的柱數(維持3柱),而增加原始擺盤子的塔數,由河內塔的單塔移動、雙塔的雙塔互換,到三塔的三塔輪換,探討不同塔數的最佳移動模式與最少移動次數間的規律,並推導出一般式。我們的研究是將實際搬盤遊戲過程階段化與模式化,將移動次數表格化,由表格的次數找出規律的算式,再套用等比級數公式、乘法分配律與數的合成與分解,去求出搬盤遊戲的一般式。

飛毛腿飛彈威力之聯想,探索地震模擬地震

根據研究三,四級地震能產生 600 公噸的黃色炸藥,相當於一顆小型原子彈的威力,而台灣地處最活躍環太平洋地震帶上,且人口密集,一旦發生地震災害損失必定慘重,所以身居在台灣這塊不定時炸彈威脅下的成員,都應該正視這種潛在的問題。

三角板的玄機

在上角和全等時,我們就想用三角板來畫角,但是市面上買到的三角板,只能畫出15°、30°、45°、60°、75°、90°等15的倍數的角而已,於是我們便想是否可以自己製作一套三角板,而把所有的角都能畫出來,於是我們便著手做一套三角板。

三角錐的「容錐 」、 「容心 」與「心線 」

在三角錐中有很多性質,這可以由數學書藉中找到在此不再陳述。現在僅就我們研究所得結果,定義出「容錐」在此不「容心」與「心線」,再把此心線與極著名之歐拉(Euler) 線作一比較,並研究其在四角錐五角錐以至 n 角錐中是否成立。