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last update 2019/10/31

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實驗物理專題作品展覽
EXPERIMENTAL PHYSICS EXHIBITION
(
健雄館 S4-103 )

本展覽室之目的為展出各式物理相關之展覽品,並提供參觀者近距離接觸之機會。

EA01

Diffraction and Interference for bouncing drop

這個實驗以 Bouncing droplets 來觀測單狹縫、雙狹縫等現象。Bouncing droplet 的產生以及其移動,本實驗是以聲波令圓形容器中的油表面產生振動來達成。

實驗對 droplets 在通過單狹縫 (single slit)、雙狹縫 (double slits) 之後的分布進行記錄,並分析其結果。

EA02

The Influence of Inertia on Taylor Column

轉動的液體表面會彎曲,並從轉軸底部向外延伸,形成所謂的 Taylor column。所討論的內容,通常以大 Raynold number 與 小Rossby number 為多,不考慮液體的黏滯性與轉動慣量。本實驗專題將液體之轉動慣量列入考慮,並討論其對 Taylor column 的影響。

實驗以步進馬達轉動液體的容器,容器底部有一個突起物。而以一個隨之轉動的相機,記錄表面形態的變化。

結果顯示 Taylor column 對於容器轉動的角速度較為敏感,對於障礙物的速度則未然。

EA03

Experimental Observation of Von Karman Vortex Street

當一物體穿過流體,物體後方會產生一連串的渦流。本專題利用 Matlab 中的 Particle Image Velocimetry (PIC) 軟體,分析自製實驗設備中所產生的渦流。觀測並討論 Verticity 隨物體移動速度的變化,以及渦流的 Lifetime 等現象。並利用模擬計算的結果來說明實驗中無法觀測到 Vortex Street 的原因。

 

EA04

Flame Attached Plastic Dripping

「電線走火」通常會使電線外部的 PE 絕緣層帶有火焰,然後向下掉落並可能引起後續之火災。本專題利用自製之實驗設備,觀測並探討著火的PE物的下落速度、環境的冷卻效應以及電線粗細等因素,對於引起後續火災的機率。

 

EA06

Liquid Film Motor

本專題進行製作 Liquid Film Motor,並探討電場電壓、導電能力、液體薄膜中的甘油比例 ... 等等因素對於 Liquid Film Motor 轉動速度的影響。實驗結果顯示馬達轉動的臨界電壓,會隨著甘油比例的增加而增加。

EA07

Fluidization of Grains under Water

Granular fluidization (顆粒流化) 是在水中常見之現象。本實驗利用兩片透明壓克力板所構成之 Hele-Shaw Cell,分別置入微小的球型玻璃珠以及噴砂作業所使用的金鋼砂,觀測在注入水之後的流化現象。流化區域的辨認是利用顆粒密度的變化、或者影像的邊界來界定。

實驗討論注水的流量的改變,對於流化時間、流化區域的面積等之影響。實驗結果顯示流化區域隨著水的流速增大而增大,流化區的邊界形狀較拋物線的變化更為劇烈。

 

EA08

The Climbing equation for the Leidenforst droplet

水珠在高於臨界溫度的表面上,會因為「Leidenfrost effect」而移動。部分文獻上所記載的研究工作,是將水珠置放於鋸齒狀表面的高溫鋁板上,水珠由受熱所形成的蒸汽推動,並進而討論水珠的運動。但相關實驗所探討的水珠運動方程式,僅限於鋁板是水平放置的條件。

本專題則深入討論受熱水珠在傾斜鋁板上的運動,並嘗試建立相關之運動關係式。

EA09

Wiffle Ball

「Wiffle Ball」是一種表面有孔洞設計的塑膠球,用來使投球者比較容易投出變化球 (breaking ball)。本專題的目的則是討論表面孔洞的設計與球體受力的關係。

專題中所討論的變數為孔洞數目、風速 (球速)與球的轉速。實驗則是利用自製的小型風洞,來控制實驗條件並觀測球體的受力程度。

EA10

The Interaction of Two Droplets Confined within Corrals

滴落於水面上的油滴,會因為在水面上所造成的水波波動,使得水滴有彈跳、移動等現象。當水波振動時的振幅夠大時,會形成一個圍欄 (Corral) 將油滴限制在其中。

本研究專題以一個由喇叭推動的自製系統,控制水波的頻率與振幅,觀察油滴被限制之後的行為。研究重點,為探討相鄰兩個被限制的油滴,在被圈圍之後的運動表現。

EA12

Momentum transfer in viscoelastic medium

 

EA13

Observation of Candle Flame Oscillation with Schlieren

EA14

Ground Effect

 

EA15

Renewable Energy Solution in Taiwan

 

EA16

Analysis of Flight Characteristic of Paper Plane in 2D

 

EA17

Shape-dependent rotation of acoustically levitated object

 

EA18

Dead-water Phenomenon

 

EB01

Stability of Object in Acoustic Field

 

EB02

Synchronization of Double Pendulums

 

EB03

Spontaneous Knotting of An Agitated String

 

 

 

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