生活科學－運動學－墾丁觀浪

2013年1月到3月間，舊版部落格停止發文，搬新家的同時也利用一點時間到處走走，這段休息的時間跑去了天涯，也去過海角，放下手邊的工作、文章，停下心中紊亂了一段時間的思考，到哪裡去好呢？因為太太總是告訴我假日就是要帶小朋友出去玩，所以每次都列了幾個景點讓我選，只是墾丁常常是選項之一就是了。

拿著小朋友的外套，就這麼讓海風吹拂，望著大海的形單影隻老人

後來帶著女兒在沙灘上看散落在沙灘上的珊瑚礁岩，細數上面被侵蝕過的痕跡

年紀稍大的兒子，就讓他去踏浪了

只是面對同一片大海，他想的和我想的一定不一樣

信步走著，看到大小不一的色塊散落在沙灘上，有的原本是方方正正的磚塊後來成為圓滑的磚紅色石頭，有些是原本珊瑚居住的礁岩，被沖刷上岸後曾經有生命駐足的孔洞依然清晰可見。帶著女兒走一段路以後，讓她在一旁玩沙，我則是持續去觀浪。

一顆突兀的石頭獨自留在沙灘上，那其他的呢？

為什麼只有它在這裡，它具備什麼條件？跟質量、體積有關，還是跟形狀有關？

後來看到一塊石頭正在來來回回的浪潮中翻滾著，海水撲上來它就前進，但是接著退去的海水也帶著它向後退。這讓我想到數學題目裡面的蝸牛，白天向上爬而晚上向下滑，只要向上的距離大於向下的距離，總有一天會爬到竿頂，只不過是時間問題而已。

之所以能破浪，原因在於波峰的水體行進速率較下層的水體快

波峰附近失去平衡的水體夾雜著空氣掉落下來，因為散射而使得白色浪花出現

浪花之所以是浪花，是因為水和空氣的混合

海水在沙灘上面也會碎裂，所以這些夾雜著空氣的水泡，為平坦的灘頭披上更細緻的白色帷幕。不過當海水退得更後面時，原本被海水覆蓋住的景物就出現在眼前了。出現的在更遠的沙灘上的是體積比較小的石頭，就這麼在海水裡面翻滾，由於體積小，受力面積也小，所以被向前推的力量也比較小，不過體積較小的石頭重量輕，所以較容易受到海水擾動，因此就這樣長時間在水面下隨波逐流。

大的石頭被推上岸後，因為海水退去的力量比前進的力量小，所以容易留在原地

搶上灘頭的反而是體積稍大的石塊，雖然因為重心較高而不易滾動，但只要一被海水翻面，就難以翻回原來那一面了，所以被海水長時間以一來一往的力量作用完後，大自然運作的狀況就赤裸裸的披露在眼前。來來回回的沖刷與碰撞，雖然沒有火花，但卻讓稜角變得圓融，衝突仍然是改變的要素之一。

生活科學－光學－旋轉鏡面球

在某次研習中，看到學校裡有這種聯歡晚會性質的反光球體，除了覺得學校氣氛很歡樂以外，還疑惑什麼樣的活動會讓它派上用場，也許是學生卡拉OK比賽吧？

一個由平面鏡組合出來的球面鏡，由於向外凸出，所以具有凸面鏡的效果

也就是水平光線在鏡面上反射時，會有把光線向外發散而出的效果

不過並不能因此就將其描述成不遵守反射定律，這是不恰當的敘述。如果將之視為無數的平行光線入射到不同傾斜角度的平面鏡上，差異源自於球體的曲面，則光線在不同平面鏡上的入射角都有些微不同，因此在這樣的條件下，雖然光線仍符合反射原理（入射角等於反射角），但是光線卻在反射後前往不同的方向。

如果球體上的反光面毫無接縫的話，球體就不是極小的點光源，而是較大的球狀光源，那麼它所反射出來的光束灑在地上時，會呈現一條邊緣模糊的光帶，而不像原本設計的由幾百面小鏡子反射出幾百道光線。

當然，燈光要美，氣氛才會佳。所出現的反射光如果是白色的，整個活動會場看起來有如白晝，那乾脆用日光燈算了。所以要用不同的色光來營造氣氛，因此紅、綠、藍三種基本款的色燈就不能少。

提供光源的燈泡不會選擇自己想要發出什麼顏色的光

但是只要在前方加裝有顏色且透光的色片，就可以過濾出特定的光線

發出白光或黃光的燈泡前面用有色透明片讓特定頻率的光線可以通過，需要紅光就擺上紅色透明板，要綠光則擺上綠色透明板，像小時候美勞課製作木條框燈籠時利用有色玻璃紙的透光設計是相同的。

但是像圖中掛在輕鋼架上的投射燈的有色透明片是固定的，也不可能在使用時一直有人拿梯子上上下下去更換有色透明片，所以像這種投射燈就不會只有一盞，而是設置多盞，且需要從不同的方位朝向位於中央的反光球投射。

像這樣的球體還需要旋轉，將反射光灑落在不同的位置，萬一靜止的話就沒有動感可言，其中包含了鏡面反射與光槓桿的概念應用。不過現在的燈光布置早已脫離這樣的設計，而是採用了設置在地面的旋轉球體，可由內部直接發光並由球面上的濾光片投射出不同顏色的色光，不僅維修容易，而且在調整燈光擺設位置與角度的旋轉上也自由活絡得多了，光線不再像以往夜總會那般單調地水平繞圈圈。

生活科學－（轉貼）法老王的詛咒？ 古埃及神像自行轉動

TVBS – 2013年6月24日 上午9:53

英國曼徹斯特博物館，一座已經有4千年歷史，從埃及出土的神像，最近在無人碰觸移動的情況下，竟然自行慢慢地轉動，整個過程被監視器拍下，不少人看了直呼不可思議。

英國曼徹斯特博物館裡展示好幾尊雕像，還有許多的歷史古物，但是這些平常參觀者不能隨意碰觸的展示品，最近卻有了離奇的變化，有一座立著的黑色雕像，它是埃及出土的神像，神像在沒有人移動的情況下，竟然自己慢慢地、慢慢地移動，轉移了方向。

透過縮時處理，就可以更清楚辨識，雕像原本是側面對著鏡頭，經過一個禮拜之後，神像180度轉移角度，鏡頭前已經可以看到神像正面了，由於畫面是一 個星期的縮時攝影，實際旋轉的速度非常慢，以至於參觀民眾完全沒有發覺，英國媒體紛紛以「法老王的詛咒」，形容它為一種靈異現象。

（圖／翻攝YouTube）

但也有科學家嘗試合理解釋，由於雕像都是在白天轉動，認為應該是受到參觀者的腳步，或是周邊的交通而震動，才會慢慢轉動，但也有人認為影片作假，質疑是博物館為了宣傳，而炒作話題。

科學玩具－數學－六角拼圖

這一組圖案比較不同的是最下方那一張裡的圖案是有重複的
裡面有兩隻馬，卻少了一隻蟲，那組合方式上就多了點限制

生活科學－物性－嬰兒物理學肆部曲（奶粉匙）

奶粉一罐接著一罐地開，一瓶接著一瓶地沖泡，手中的奶粉匙就要一匙接著一匙地舀，才能利用這些流質食品把牙齒未齊或咀嚼動作不熟練的嬰幼兒餵飽，有時候不小心還會看到自流井將液狀物體反芻出來，衣物清理完畢之後，所有流程可能還要再重新來一次。

各大廠牌的奶粉匙上通常會加上廠牌浮水印，握柄一端也會有個大洞

這個大洞的設計是可以讓多餘的奶粉漏掉，不會隨著握柄一起上來

有些別具巧思的奶粉匙在設計上還附裝磁鐵，能把舀奶粉的工具吸附在奶粉罐內部，以免想找的時候發現它已經覆沒在黃土高原中。不過一般罐裝奶粉所附的盛裝容器都是塑膠製的，有小也有大，大概可分為30ml、60ml及90ml等等，經過老婆的訓練之後，現在一看到湯匙也大概知道需要舀多少匙奶粉來沖泡了。

為什麼底下要有個小圓孔？

小孔可以大一些嗎？跟物理性質有關聯，從物質的基本定義去思考即可

可是它不像湯匙般毫無縫隙，奶粉匙底下通常有個小圓孔，難道奶粉不會像沙漏一樣漏出去嗎？其實不會，原因有二。其一是奶粉粉末之間的磨擦力及黏滯力較一般乾燥的沙粒高出許多，所以在相互卡位及拉拔之下，整個會卡在洞口，難以移動寸步。其二是奶粉罐開封之後，水氣的吸附加上奶粉油脂的作用，讓奶粉容易結塊，因此結合成大顆粒之後是通過不了小圓孔的，就像大尺度的濾紙一樣。

沒有這樣的小圓孔，舀裝奶粉會變成很困難的一件事

而且奶粉的盛裝量會每一匙皆不同，反而是種困擾

然而最重要的因素其實是物質的表徵－「佔有空間，具有質量」，空氣的質量過小故在這裡撇開不談，但是體積卻是佔有空間的最佳證明。如果舀奶粉的時候沒有這個小圓孔，那被奶粉擋住的空氣便無法順利排出，奶粉也就無法向下填滿整個奶粉匙，容易形成上面看起來有奶粉，下面卻是空氣的不紮實現象，那種感覺就好像買到中間有氣泡的黏著劑一樣地讓人睹Ｘ。若不留意，就容易沖泡成過稀的奶粉水溶液，比較挑嘴的小孩子可是會將奶瓶棄置一旁呢！