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  • 砲利之道:從腓特烈大帝到拿破崙

    各位看官新春愉快! 今年又逢戊戌年,一講起戊戌年,大家第一個想到的一定是一百二十年前那場搞得天翻地覆的戊戌變法,跟隨之而來的戊戌政變。大清為何要變法呢? 因為在甲午一戰中大清的陸軍海軍都敗在鄰國日本手上。這個結果不僅嚇壞了清廷,連旁觀的西洋人也覺得非常不可思議,因為清廷之前的自強運動所推動的各項建設,就質與量上都勝過日本的呀!我們從小在教科書中讀到「自強運動」儘是貶抑之辭,但是最近讀到歐陽泰的大作「火藥時代」,讓阿文我對這場以追求"船堅砲利"的西化運動大大地改觀哪。既然如此,清廷到底是輸在哪裡呢?

  • 地震?光纖報給你知

    他們將一條四公里長的光纖電纜淺淺地埋在地下20公分處。為了做比較,他們也在同樣的地方埋入地震儀。在一次芮氏強度3.8的地震發生後,他們將光纖上的壓力改變率轉換成地面的加速度後發現和地震儀顯示的強度和相位有非常強的相關性。

  • 星系未有發現暗物質 首證星系形成未必與暗物質有關

    天文學家一般認為暗物質是星系形成的關鍵。最新刊於《自然》研究發現星系 NGC 1052–DF2 可能沒有暗物質。此發現或首次證明星系形成未必與暗物質有關。

  • 動畫Princess Principal 裡的無重力球Cball真能讓人飛高高嗎?

    所謂無重力的奧妙之處,就是可以讓一個好像肥豬那麽重的人飛到半空之中,而且還可以叫得像殺豬一樣 。 二次元世界早已實現能控制重力的黑科技,並運用在動畫中了(如下圖)。2017的夏季動畫佳作Princess principal 裡,有個神奇的Cball可以使重力無效化。那沒有重力的作用後真的可以如動畫中一樣,簡簡單單就飛到空中嗎?

  • 一種用噴的材料能夠翻新牆壁而在地震時拯救生命

    添加水泥基底材料層能將建築物非結構部分的砌石牆(masonry walls)變得可彎曲而避免破裂

  • 散不散開有關係:對「負質量」的辯論

    牛頓第二運動定律告訴我們,物體加速度的方向與所加外力的方向一致。但是在新近的一個實驗裡,觀察到原子蒸汽中的原子加速度方向居然與所施外力的相反。這表示那個原子蒸汽的運動挑戰了現存的物理定律?

  • 「知己知彼」的教學設計:以拋體運動為例

    如果我們暫不深究教育心理學的術語與學術上的細節,奧蘇貝爾的這段話,其實和孫子兵法裡的「知己知彼」,可謂異曲同工。我從「知己」開始,介紹一下紐西蘭課程裡的牛頓力學內容,之後再分享一些物理教育研究上的成果,亦即「知彼」的部分,最後以我自己的一個教學活動作為總結。

  • 懸浮酒瓶之平衡

    如何透過一個簡單的斜板,讓酒瓶懸浮在空中呢?透過「平衡」的物理概念,加上細心的微調,可以讓酒瓶穩穩地立在空中。透過以下的問題,讓我們來探討其中的物理概念,包含:力平衡、力圖分析 (力的來源)、重心…等。

  • 彈力與正向力

    藉由本單元,讓我們一起探討「彈力」與「正向力」這兩種常見但又很難理解的力之性質與功能,包含「力」的來源、大小、方向、效果、及使用限制…等。

  • 慣性與摩擦 (II)

    延續上一單元,讓我們繼續探討「慣性」、「平衡」、「摩擦力」、與「牛頓三大運動定律」的重要概念意義,及彼此的來龍去脈。

  • 「牛頓擺」&「完全非彈性擺」

    透過有趣的「牛頓擺」(彈性球)與「完全非彈性擺」,本單元將釐清 「動量守恆」 與 「動能守恆」 的概念與區別。

  • 從平移到轉動

    運動可分為「平移」與「轉動」兩種,而現行課程多半將兩種「力學」分別討論,很少有機會做兩者間的比較與整合。本單元提供兩個看似相似的情境,透過以下問題,讓我們釐清「力學原理」在平移與轉動現象中,彼此間的關聯,包含:「F = ma與τ= Iα、「動量vs.角動量」、「平移動能vs. 轉動動能」…等。

  • 假想力

    在教學過程中講到假想力的時候,常常是用電梯上升下降時所感受的體重增加減少,或者是繞著地球運轉的太空梭裡的太空人來說明,但都僅限敘述。比較少可以用簡單的方式在課堂中真實的觀察,這次來做個簡單的教具,可以實際演示給學生看。

  • 力矩平衡與重心

    幾年前在中央大學假日科學廣場的活動中,看到一位老師利用簡單的材料以魔術手法表演了力矩平衡與重心的演示,回到學校練習幾次後在課堂上使用,效果不錯,在此介紹給大家。

  • 水平拋射與自由落體

    十幾年前參加物理教學及示範研討會,開始接觸教具製作,十年前負責高中物理學科中心業務,以推廣演示教學為重點工作。陸續接觸到很多教具的開發、製作,也收集了很多教具。但是有許多的教具製作困難,需要很好的工藝技術及經驗,而且做好後需要很多空間收藏。要推廣有點困難,老師們上課使用的機會也不多。因此開始找一些隨手可用的材料製作教具,這些教具使用過後如果不保存起來,下次要用時還可以很快的再做一個。這樣就可以方便的運用在教學上了。

  • 液體的熱對流

    此教學內容適用於國小「熱」的相關單元之教學。

  • 自製彈簧秤

    此教學內容適用於國小高年級「力」的相關單元之教學。

  • 水壓力握力器與浮沉子救生員

    本期「水壓力握力器與浮沉子救生員」科學實作的編寫架構與前兩期不同,以STEP BY STEP逐步的歷程相互融合在科學實作的學習過程。

  • 3D虛擬影像觀測箱與看聲音在跳舞

    「3D虛擬影像觀測箱」,這是一個利用光的反射與折射定律而形成的一個3D視覺虛擬環境;在「看聲音在跳舞」實驗裡,筆者透過雷射光的振動來觀察聲波。

  • 振動鐵線蟲vs. 振動刷毛蟲

    國小學生若是能從認識這些現象開始,思考各種現象間的關係後,再經過與老師間的提問討論、最後再由老師講解,學生就能建立科學實作操作與產生現象間的關聯性。

  • 水振動波紋觀測器與橡皮筋振動波形觀測器

    本期科學實作作品介紹水振動波紋觀測器與橡皮筋振動波形觀測器,這兩項作品與前期介紹的振動刷毛蟲與振動鐵線蟲都是利用重心變化作用,只是在不同材料及環境產生不同現象,這也是科學實作的一種創意變化,提供給讀者另一種學習參考!

  • 快速帆船、遊艇,與如幻似真的波浪線

    19世記約翰・史考特・羅素(John Scott Russell)的船舶設計理論承諾了速度、亦表現了優雅。然而,最終證實那個理論並不完整。

  • 癌細胞想通過血管轉移洞悉「黏」力關鍵

    台灣104年癌症總死亡人數為16萬3574人,平均每3分12秒就有1人因癌症死亡,而癌症轉移是癌症病患死亡的主要原因。血液為癌症轉移機制的路徑之一:腫瘤細胞通過血管壁,透過血液循環散播腫瘤細胞。中央研究院物理研究所陳彥龍副研究員與哈佛大學醫學院合作,研究腫瘤細胞集群穿過血管壁毛細孔的機制,發現腫瘤細胞集群若想通過血管轉移,這些腫瘤細胞們的「黏著力」將影響其轉移成功的機率。

  • 滑動的岩石如何因摩擦而熔解

    岩層滑動時造成的1000-1500℃界面溫度是高過許多礦物的熔點。然而即便如此,檢驗挖出來的斷層並無證據顯示發生過在高溫所造成的均勻、平衡的熔解。