記者李婕妤/報導
海星中學學子陳翊宇、謝明妤、李虹儀以「環管共舞-橡皮筋於管柱落下的運動研究」為主題,榮獲全國科展國中組第三名,三人依圓周運動、摩擦力、旋轉等物理原理,分析橡皮筋於不同管徑或不同傾斜角度,落下時的速度也會有所差異,並透過實驗及數據達到實證。
從橡皮筋套入掃帚木柄 啟發研究動機
陳翊宇指出,因為掃地時常會掃到橡皮筋,而學校規定橡皮筋是要回收的,不能把它當作一般垃圾丟棄。為了方便,會先把橡皮筋套入掃帚木柄上,偶然的情況下,觀察到橡皮筋不是垂直落下,也不是碰撞掃帚不規則落下,而是以有規律的旋轉方式落下,感到非常地新奇,經過討論後,三人便著手進行這項研究,去探究橡皮筋於PVC管落下的旋轉運動因素及軌跡分析。
三人並設計了六項欲探討的實驗問題,觀察分析橡皮筋落下運動時的運動方式,實驗橡皮筋在斜度不同、有無貼緊管柱、放置方位不同,落下時對其運動的影響,並利用錄影紀錄橡皮筋落下旋轉運動軌跡,再使用電腦追蹤分析。
過程中需突破許多困難點
陳翊宇表示,經過長達三個月的實驗分析及討論,研究橡皮筋落下的速度、落下時形狀的改變、以及軌跡移動的路徑,發現橡皮筋放置在較粗的圓柱管時,落下速度較快,而傾斜角度愈大時落下速度較慢。
陳翊宇也說,過程中需突破許多困難點,像是在研究過程與撰寫報告時,常常會遇到超出所學範圍的物理知識與名詞,必須花更多時間去學習基本理論,才能融入報告中。在實驗觀察分析時,還需將分析出來大量的繁雜的數據轉換成有意義的文字與描述。雖然實驗過程相當繁複,但充滿樂趣。