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進入美麗浪花致命危機！彰女3朵花研究海岸危險地帶 科展奪冠
彰女物理科老師李政憲指導學生呂翊綺（中）、王紫蘋（右）、蔡旻珊，參加全國科展，拿下物理類冠軍。（記者張聰秋攝）
〔記者張聰秋／彰化報導〕看似風平浪靜的海岸，往往會突然出現一個大浪，打到岸邊，激起美麗的浪花，但美麗的背後其實隱藏致命威脅，藏著足可把人推到落海外海的超強水流和捲入海底的漩渦！這項實驗研究結果，出自3名高中生之手，她們在今年全國科展中表現一鳴驚人，勇奪物理類第一名。
今年甫落幕的第58屆全國中小學科展總決賽，國立彰化女中學生蔡旻珊、王紫蘋、呂翊綺，在老師李政憲和張國志指導下，以「液兒液瓶中轉」為題，經過初賽和決賽，從14支物理類參賽隊伍中脫穎而出，打敗台南一中、高雄女中等勁敵，成功掄元。
獲獎3人共花了11個月時間，不斷從實驗找問題、求答案，抱著不放棄的決心，從挫折中修正方法，成功克服一度陷入長達3個月都實驗不出結果的瓶頸。
學生王紫蘋說，研究動機源自物理辯論競賽參賽題目與日常生活中的觀察，發現在放入液體的透明壓克力圓桶中，不斷轉動圓桶，液體受圓桶內黏滯力與表面張力的作用，會產生一個個尖尖的半圓圖形，又叫cusps（尖點）圖形，隨著力道轉速的改變，圖形也隨之變化，整體的輪廓在學理上又被稱為「sharp teeth」，「sharp teeth」自然現象裡面同時存在著成對的渦流。
學生呂翊綺說，為了佐證「sharp teeth」內有成對的渦流存在，她們上網搜集資料，找到英國南岸Dorset（多塞特郡）海岸景觀，這處海岸因為海水週期性的衝擊，當海水打到岸邊出現浪花圖案，形成一種類似一圈圈半圓弧、尖尖的線條，這線條在地球科學領域又被稱為「beach cusps」，「beach cusps」就好比她們在實驗室研究出的「sharp teeth」，進而從「sharp teeth」實驗成果，驗證出海邊景觀「beach cusps」裡面也存在著強大噴流和渦流等肉眼看不到的危險區域。
她們說，大浪打到岸邊出現一個個cusps，每一個cusps中間都會出現漩渦，漩渦會把物質捲入海裡，在實驗結果中，可透過公式或加入參數，推算出cusps形成的範圍，也可以標示出漩渦會在那裡形成，可劃出海岸危險地帶，有助推廣觀光產業。
指導老師李政憲說，學生一開始用一般PV塑膠桶和老舊馬達，產生不合理的結果，陷入3個月完全做不出來的僵局，更換馬達和改用壓克力管後，兩個互相作用，終於突破瓶頸。
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獲獎學生用實驗公式加參數，可標示出海岸漩渦形成的地方和危險地帶，圖中手機畫面顯示是學生從網路搜尋到英國南岸海邊自然景觀「beach cusps」。（記者張聰秋攝）
