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國中組
「「浮」光掠「影」-由水黽的腳下光影,探討表面張力對微小物體漂浮的重要性」

  • 參賽者:
    • 高雄市立明華國民中學 楊雅筑 同學
    • 高雄市立明華國民中學 黃暐哲 同學
    • 高雄市立明華國民中學 楊承諺 同學
    指導老師:
    • 高雄市立明華國民中學 吳德儀 老師
  • 作品說明

    水面曲折會導致光線無法直線前進,表面張力的存在使水面產生弧度,造成光線偏折,產生影子和光圈,所以在水黽腳下,會有被光圈圍繞的深色影子。我們設計出三種不同尺寸的圓片,以點滴穩定加入水滴,探討圓片沉沒之前,表面張力、水面曲度和光影面積之間的關聯。結果顯示,接觸角隨著重量增加而增加,達150度便容易沉入水中,且以小圓片的接觸角變化最劇烈,為17.12。/gw;水底形成的光影也隨重量增加而擴大,沉沒前一刻的面積為圓片本身的2~3倍。最後,隨著圓片尺寸縮小,有限的體積能提供的浮力已無法支撐物重,表面張力提供的支撐力占整體物重的比例大幅增加,由大圓片的4.69%上升至小圓片的26.3%便可得知,也驗證了表面張力對微小物體浮在水面上的重要性。


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