中華民國力學學會
2015年第一屆全國大專生力學競賽之主辦單位為中華民國力學學會,中華民國力學學會以「促進力學之學術研究及應用」為宗旨,除了積極推動各項學術研發活動外,學會也肩負起力學教育的責任,定期舉辦力學競賽與交流,提供學生力學研究機會、提升科技素養、厚實基礎科學涵養。
活動源起與簡介
為了深化大專生於力學領域之認知與拓展其力學知識廣度,中華民國力學學會於2014年決定將原本舉辦之高中生力學競賽轉型為全國大專生力學競賽。
本競賽共有兩個階段,初賽內容為力學檢定,檢定項目分為材料力學與流體力學兩科目,每科考試時間為90分鐘,檢定成績優異者,將獲邀免費參與決賽之力學研習營;決賽之力學研習營除邀請在力學領域表現傑出的老師分享其對力學過去、現在與未來的觀點,分享最新研究成果,並提供面對面的交流外,也將讓參賽學生參與「力學做做看」競賽,所有的參賽者需動手製作手機顯微鏡,觀察洋蔥、人造構件等的微結構。以此微結構為基礎,透過理論計算設計其原型,以3D列印製造,並以藍牙喇叭驅動此原型。參賽者必須融合相關力學知識,動手做出原型並且參與最終競賽,成績優異的隊伍將頒發獎牌或獎金。所有參賽者都可以將其製作的手機顯微鏡帶回家,此手機顯微鏡是非賣品,比市面販售幾千元的手機顯微鏡還精密。
本競賽共有兩個階段,初賽內容為力學檢定,檢定項目分為材料力學與流體力學兩科目,每科考試時間為90分鐘,檢定成績優異者,將獲邀免費參與決賽之力學研習營;決賽之力學研習營除邀請在力學領域表現傑出的老師分享其對力學過去、現在與未來的觀點,分享最新研究成果,並提供面對面的交流外,也將讓參賽學生參與「力學做做看」競賽,所有的參賽者需動手製作手機顯微鏡,觀察洋蔥、人造構件等的微結構。以此微結構為基礎,透過理論計算設計其原型,以3D列印製造,並以藍牙喇叭驅動此原型。參賽者必須融合相關力學知識,動手做出原型並且參與最終競賽,成績優異的隊伍將頒發獎牌或獎金。所有參賽者都可以將其製作的手機顯微鏡帶回家,此手機顯微鏡是非賣品,比市面販售幾千元的手機顯微鏡還精密。
關於力學檢定
在初賽的力學檢定部分,以材料力學與流體力學這兩項基礎科目的基本觀念為主,沒有艱深晦澀的計算或推導,參賽同學只要能夠充分掌握並活用學習過的知識就有機會獲得決賽資格。
力學做做看競賽
力學研習營的目標在於介紹力學的最新發展與應用,讓參與者能夠對力學有更深一層的認識。而力學研習營的「力學做做看」提供參與的同學一個結合理論與實作的大好機會,參賽者透過研習營課程能夠學習到不少有趣現象背後的力學基礎,然後在競賽中親自動手實作出可以操作的原型。此活動將材料力學、動力學等力學學理融入重要科技議題,期待參賽同學們根據自身對力學學理的瞭解,實作出具有高完成度、設計美感與開創性的作品。
活動核心理念
在海報、網站上看到的設計圖中,有一個看起來蠻有趣的聰明小女孩正在思考,事實上這個設計所表達的正是力學之核心理念與能力:發現有趣的現象與力學性質,透過觀察、模擬、反思,提出抽象的力學模型,解釋此有趣現象與其力學性質。在圖的左手邊與背景,我們可以隱約看到蜘蛛絲,蜘蛛絲是非常有趣的材料,以其強韌與高延展的力學性質聞名 (Google search: Spider silk)。這一位看起來很聰明的小女孩透過微觀結構與巨觀現象的觀察、微觀結構模擬、反思,希望能透過不同的Viscoelastic Models來解釋蜘蛛絲的力學性質。我們在這次的決賽也想讓所有參賽者親身體驗此過程,自己動手製作手機顯微鏡來觀察微結構,再透過理論與計算設計原型,最後運用3D列印技術製作原型。