分類彙整:2018國中組

唐僧為何不搭觔斗雲取經?|2018|國中專題報導|第2名

作者 李艾登、莊景喻、黃秉宥

話說,悟空從五指山中逃脫,就對唐三藏表示:

「我小學老師靈台方寸山,斜月三星洞的神仙,須菩提祖師教我日遊四海的騰雲駕霧之 法——觔斗雲,只要一個觔斗便能飛行十萬八千里。你不是要去西天取經嗎?上來吧,我背 你翻騰幾下就能直接到西天取經。」

「不行,觔斗雲太快了,師父受不了,更何況這是修行,我必須用走的,你得跟我一起 去,所以你也得用走的。」唐三藏搖一搖頭。

悟空一副大惑不解的樣子看著唐三藏。

唐三藏拿出紙、筆、圓規、尺、計算機、筆電,在山中步道旁,隨便找個有桌椅的涼亭 坐下,語重心長說:「悟空你是從女媧補天遺留下的石頭中蹦出來的,是石身;師傅是肉做 的,是肉身。肉身應該是不能搭筋斗雲的。」悟空仍一副丈二金剛摸不著頭緒樣。

  唐三藏要悟空坐下,開始滔滔不絕說:「來,我用數學算給你看——秦漢時期一里是 415.8 公尺,師父跑到未來發現清朝一里是 576 公尺,現在是明朝,國土廣大,單位混亂,我們大約以一里以 500 公尺計算好了。你搭觔 斗雲翻一圈的距離約108000×0.5=54000 公里,但是地球的周長約 40030.14 公里,所以你要是 隨著地表飛,往東翻一個筋斗,剛好繞地球一又三分之一圈,恰好落在南極陪皇帝企鵝孵蛋; 往西翻一個筋斗也是繞地球一又三分之一圈,結果降落在加勒比海上的黑鬍子海盜船上。這 兩個地方離天竺很遠,且又是化外之地,這個想法行不通啊!」

「如果你是先往上飛,然後繞地球一圈之後在天竺的上空降落,而這裡到天竺的距離大 約是 4200 公里,因此你繞地球一圈還需要飛行 54000-4200=49800 公里。設往上飛的高度為 x 公里,因此 2x +2π(x+6371) =49800,可得往上飛的高度(x)為 1179.482 公里,這高度已經超 過 100 公里的卡門線、甚至超過 500~1000 公里的外逸層,早就已經到外太空了。」

「師父這種沒有任何保護的身體如果曝露在外太空很快就會死,而且死亡後體溫會很緩 慢下降(因為沒有對流、傳導,只有熱輻射);如果此時體液或血液流出體外,不但不會立 刻凍結,反而會因為低壓而沸騰。這個問題在NASA 的網頁內有說明,只是目前還沒有做過 生物實驗,正確結果誰都不敢確定。」

「師父,這件事簡單。」悟空站了起來,用手拍了拍胸膛說:

「等一下天黑,師父讓我下課十分鐘,月亮離這裡也不過 30 萬公里,徒弟我搭觔斗雲翻 個六、七圈就到了。我幫 NASA 去月宮找嫦娥姊姊問一下,她當初飛到月球時有沒有覺得很 冷?還是呼吸困難?或是有噴鼻血?問完後再找月兔借個廁所,順便帶一盒月球名產『麻糬』 回來孝敬師父您。」

唐三藏聽到後,右臉開始不停的抽筋,三條線。心裡想:「佛祖介紹給我的這個徒弟, 怪怪的。」不由得盯著悟空仔細觀察,由頭到腳,上下來回掃了數次。

唐三藏接下來說:「我們得考慮速度問題。悟空啊!你翻個觔斗需要多久時間啊?」

悟空用跩到不行的動作,伸出他的右手,比出中指(啊!更正,我看錯了,是食指。)說: 「師父,只要一秒!」

「一秒!」唐三藏拿出計算機開始飛快的按著鍵盤,嘴裡還嘟嚷著……

「假設你是等速飛在地球表面,在不考慮其他阻力與限制下,你的速度是 5400 公里除以 1 秒,就是 5400 公里每秒」

唐三藏恍然大悟說:

「悟空,你知道嗎? 眾所周知的哈雷彗星平均速度大概 10 公里每秒,就已經燒得人屁 股紅透半邊天了,你的觔斗雲速度是哈雷彗星的 540 倍,師父即使身上有這件皇上御賜的百分百純蠶絲袈裟,鐵定是擋不住的!一下子就灰飛煙滅,就算我躲在建造於美國科羅拉多州, 為防止核武攻擊而深埋於地表下 400 多公尺的『夏延山空軍基地』末日碉堡中,再讓你載過 去,也是會被摩擦力造成的高溫燒的屍骨無存。」

「觔斗雲快的不合理,悟空呀!師父再問一次觔斗雲的實際操作性能。」

孫悟空搔一搔頭髮,非常熟練地抓起身上跳蚤,順手放進嘴巴嚼了起來。

「師父,吳承恩在《西遊記》寫得很清楚,觔斗雲翻一個筋斗,可以前進十萬八千里。 千真萬確,吳承恩白紙黑字寫的。」悟空意猶未盡低頭在翻找肚臍旁的跳蚤,一邊回答。

「這樣啊!若沿著地球表面等速度飛行,先不考慮其他阻力與限制的話,以剛剛的飛行 軌道來看,離地球表面最遠時的向心加速度為 5400×5400÷(1179.482+6371)≒3862.005km/s2 =3862005m/s2。」唐三藏邊用計算機邊說。

「換算成地心引力倍數就是:3862005÷9.8≒394082.143 G」

「天啊!」唐三藏搖搖頭說。「人體最大承受限度是 9G,搭乘觔斗雲需承受 394082.143 G, 人類無法啊!」

「悟空,經過師父這麼詳細的解說,你可以理解我們應該只能走路去吧。」

悟空想了想,說:「師父,與其想要如何將您打包帶走,這可是連 NASA 的科學家都會 想到抓狂的問題,沒研究個三、五十年是沒有結果的,不如我們一起散步去天竺,還比較快呢! 

唐三藏點頭笑了笑,肚子卻不爭氣的咕嚕咕嚕叫。

  「悟空,師父肚子餓了,我們去找吃的好不好?」

「師父,我知道前面有一間店,他賣的麻糬比月兔做的好吃多了。」悟空興奮的拉起唐三藏的手開始飛奔。

李白遇特赦急返鄉,千里江陵真能一日還?是誇大還是真的可行|2018|國中專題報導|第1名

作者 聞緯峰、潘楷翔

一、研究動機:

想要了解李白當時造船的工藝技術是否真的能夠在一天之內從白帝城到達江陵。

二、故事背景:

詩仙李白在文學領域上非常有成就,然而命運捉弄人,在參與政治後,未能發揮所長,有志難伸,甚至招至窂禍之災。李白在被派至流放地的路途中,意外獲得特赦,才走到四川白帝城的李白,隨即調頭回程,想著不必與沙塵為伍的日子,開心地踏上返鄉的旅程,一路向江陵衝衝衝。雖然可以理解李白想表達其獲得特赦,得以返回江陵的愉快心情,但現實上,是否真能達到在一日之間,自四川的白帝城到達江陵,即現今湖北荊州呢?是李白過於開心,忘了日月星辰轉換,十日當一日用,還是連長江三峽都在幫忙送李白回家呢?我們將先從歷史背景上,做基礎的推論,再透過各項假設,來推斷是否能夠達到一日的時間內,可以達到目的地。

三、探討過程

首先,我們從距離開始探討,也就是此趟的航程距離。起點:白帝城,位於現今的四川省,而終點是江陵地區,即現今的湖北荊州。在唐代的地圖標示中,大約是860里。而唐代以唐太宗的雙步為尺寸標準,叫作“步”,並規定三百步為一里。一“步”的五分之—為一尺。唐代—尺換算為現在0.303米,一里合454.2米。由此可推算出:860里=390,612米,而390,612米=390.612公里。

而390.612公里大約是基隆到屏東的距離(註1),若比照相同交通工具,則為現今的客用郵輪,其船速一節為1.852公里/小時,客用郵輪為25節左右,即46.3公里/小時,換算後則需要約8.44小時就可以到達。而唐代當時最快的應是戰船,但想必也無法達到此時速。而李白所能搭乘的,更不可能是戰船,老百姓只能坐坐沙船。所以李白還是要慢慢在長江上搖晃,才能到得了江陵。此外,古人所云的「一日」,並非現今所指的24小時,古代將時間劃分為十二個時辰,用地支計數,為子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥(註2)。

李白自「朝辭白帝」,假設以古名時辰的「日出」至「日入」計算航程的起迄時間,合計為十四個小時。以航程390.612公里計算的話,並且要再14小時抵達,則這一艘船的行駛時速,就必須要達到約27.9公里/小時,此時速相當於現今貨櫃油輪約15節的時速,想必也是不可能達到的。若是再加上水流時速,白帝城到江陵區間,長江行走流域,主要為長江三峽。四川到江陵為順流方向。長江三峽未蓋工程之前,平均水流速平均為2.3米/秒(150~180米/分)故推算:水速=9000-10800(米/時)=9-10.8(公里/時)。況且,李白是在白帝城到江陵這段長江,順流而下,此時正值暮春三月,中國40°N以南大部地區年平均風速較小,多在2m/s以下。 四川盆地和雲南南部地區風速最小,全年靜風日超過40%,局部地區達70%。由於是從四川地區往湖北地區前進,故考量風速(表1),以中國地區春夏二季平均風速為2.55(公尺/秒),即9180(公尺/小時)= 9.18(公里/時)。

季節
平均風速/(m/s)2.82.32.22.32.4
表1 中國四季和年平均風速(1971〜2004年)

如果能夠滿足上述的理想條件,包含順風、順水、漲春水、輕舟、船隻駕駛技術卓越、當時的水文條件優於今天,那麼才是有可能達成的。但是因為當時的季節適逢春夏二季交替,所以合理判斷為逆風,故並非能加快航程,反而阻礙航行速度。

若將水速和風速同時考慮進入,則李白的船速大約是27.18公里/小時。距離:390.612公里「除以」時間14小時,約為27.9公里/小時。27.9公里/小時「扣除」水速9.9公里/小時,再加上風速的阻力9.18公里/小時,則為27.18公里/小時。

四、結論綜合上述推論,李白想要「一日還」的可能性極低,依照當時的造船技術,並不能達到現今貨櫃油輪的速度,故無法準時抵達目的地。

註1

基隆到屏東的距離,參照Google上的數值。

註2    十二時辰對照表:

零|2018|國中新詩|第3名

作者 蔡承穎

零 用它優美的弧線 

包覆著它中央深不可測的空洞 

而其中卻蘊含了宇宙的奧秘 

又似宣告著 

萬物從零而起,但最後又化為零 

/

零 聳立在數線的中央 

界定了混沌與光明 

但界線又如此模糊 

讓人倏忽在極小的負數上走著 

忽然又回到了光明的無限處 

/

零 像個旁觀者 不偏不倚 

凝視著這無窮現象的一切 

旁觀著每個人的命運 

看著人生線條交錯縱橫 時而相遇 時而分離 

看著成就函數高聲低降 時而徬徨 時而堅定 

/

零 神秘的王者 

身處世界中心 又隱身於宇宙的無窮處

圓的火葬|2018|國中新詩|第2名

作者 楊子萱

我們是彼此歲月的局部

在漫長旅行裡尋一芥火種

渴望
將瞬間迸發成亙古

 (於生命之間的空隙逡巡

 立足於交集 燒灼生命的圓心)

/

沿著半徑伸手相擁

將手臂重疊之處都稀釋成藍色

在藍色的地帶

學會晴朗地憂鬱

和捏造謊言

/

在結局明朗前

就過分預測著

心與心的重疊

預測著心跳悸動

下輩子仍然在你身邊這樣的話

隱約在越發擴展的交集浮現

/

只是我們卻

總在同心之前就使心的距離漸漸增長

總在同心之前就以大於小於衡量對方的容忍

總在同心之前就化為外離

跨出交集

決定不愛彼此直至蠟炬成灰,

靈魂燻為輕煙

才在翩翩飛屑裡走入

下一個圓的火葬

時間的瀑布|2018|國中新詩|第1名

作者 陳思穎

一、逆流而上

過去

就像一道一元一次方程式

只有一組解答

沒有更改的可能

因此

不要沉溺

將多餘的悔恨

進位成前進的,力量

學會合併失敗的痛苦再抵消

化繁為簡

/

二、順流而下

未來

就像一道二元一次方程式

有無限多組解

有無限多組可能

因此

不要放棄

將消極的想法

加上一個平方,變號

學會站在絕對值裡面看世界化負為正