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走在蟲蟲的十字路口 ~不同磁場對麵包蟲的生長和羽化及行為的影響~
本實驗觀察麵包蟲在不同磁場的影響下,其習性、生長發育及變態情形的差異。結果發現: 一、在磁極影響下,麵包蟲的生活史中生長情形較規律,生長速度較慢,S極則最慢,因此也最重。 二、結蛹時間無磁極最快,N極其次,S極很慢。 三、無論集體或個別飼養,N極和S極的蛹期都比沒磁極的短,推測磁場會加速麵包蟲變態的速度,蛹期S極最短,無磁極最長。 四、磁場對麵包蟲的死亡率影響不大,但N極影響的麵包蟲會有食慾和活動力降低的情況發生;集體飼養時,S極的死亡率較高,N極和S極都比無磁極的早出現死亡的個體。 五、在走道的選擇上,發現和原來飼養的磁場有很大的關連性,集體飼養時的關聯性更高,走和原來飼養磁場相同的機率都有超過70%。
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「墨」世不忘~天然鐵膽墨水之製作與最適化探討
本研究旨在加入五倍子、綠茶等天然材料以製作環境親和力高之鐵膽墨水。將自製墨水分為三代製作,以色差儀與軟體ImageJ測量顏色,找出最適化比例。綜合所有測量數據,自製墨水之最適化比例為五倍子100公克,水80毫升,硫酸亞鐵2公克,阿拉伯膠2公克,丙酮1.5毫升者,其特點如下: 1. 添加愈多五倍子,其顏色愈深,添加100公克五倍子K值為99%;市售墨水K值為95%。 2. 墨水加入丙酮,具有乾燥速度跟市售墨水相同及顏色變化微小的特點。 3. 五倍子墨水遇水不易暈染;單寧酸粉及市售墨水較無法防水。 4. 自製墨水顏色受日曬影響較小;市售墨水受影響較大。 5. 五倍子墨水筆跡較市售墨水具有良好的保存效果。
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本研究源於 2022 年數學雜誌《Crux Mathematicorum》的一道四邊形動態幾何問題,我們先將此問題設定為三角形,利用綜合幾何方法給出了兩種構圖條件下的三角形外心軌跡皆為圓弧,並且發現兩種圓弧的變換關係,也給出豐富有趣的性質。值得一提的是,分別對三角形的三個頂點輪換進行第一種構圖得出三個圓弧,這些圓弧恰可組合成三角形的九點圓,這是有趣的發現!回到原始問題的四邊形,我們構造了兩個三角形,透過巧妙轉換頂角與直徑圓變換而給出外心軌跡所在圓弧的兩個定點而解決此問題。最後推廣至鄰邊連線時,我們用雙射對應觀點簡潔刻劃了軌跡圓弧。重要的是,本研究處理四邊形的手法與三角形的是一致的,意味著證明手法具有推廣性。
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現今的水資源充滿各式汙染物,不僅威脅地球環境更對人類造成巨大的危機。本研究探討多種材料吸附染料及重金屬離子的效果差異。 首先將時間和材料質量固定,觀察、比較六種材料(含自行合成的四種材料和現成的ZIF-90, A520) 吸附染料的功效,實驗後得出Zn-MOF-74之能力明顯優於其餘材料。延續使用Zn-MOF-74為反應材料,可明確得知其吸附染料效率隨時間變化有下降的趨勢。我們想比較相同材料吸附染料及重金屬離子的效果差異,故我們使用Zn-MOF-74吸附鉛離子,間隔固定時間取出並秤量PbSO4沉澱之重量,即可推出Pb2+在水中含量的變化。由實驗結果可發現Pb2+含量亦有顯著的減少。由以上實驗可知Zn-MOF-74在吸附染料和重金屬皆有不錯的成果。期許在未來能夠實際應用並解決日益嚴重的水汙染議題。
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自動化作業是目前科技發展的趨勢,本次研究旨在利用影像辨識與自動化機械完成高重複性的動作,並嘗試取代相對高成本的人力,對於日常生活中,在養蛋廠打工時,所遇到的工作內容與相關事務有進一步的改善與想法,透過此次科展將其深入了解、討論、研發、解決、最後完成實現。
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探究食品添加劑在糯米粉糰中的增塑效果
為了解含氫鍵的食品添加劑對糯米粉糰所造成的塑化效應影響,自製拉伸機探討。於文獻探討中,我們找到了數篇文獻也在探討添加物對澱粉延展影響的問題,不過其製備方式略有不同。其一為將澱粉混合並熱壓做成薄膜;另一為將澱粉配置成凝膠液。我們基於可製成食品的方向進行研究,目前所得研究成果與論文的情形相似,氫鍵確實會影響澱粉團的能承受張力,冷卻情形也是變因。其中,添加劑劑量增加可達增塑效果。冷卻時間越長,麵條越脆弱,彼此間能承受的張力差也越大。冷卻溫度降低則使麵條所能承受的張力提高。
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飛天遁地虎父子─貝氏虎甲蟲動物行為之探討
貝氏虎甲蟲多在溪流附近開闊明亮處活動,有趨光性,成蟲活動範圍雄蟲大於雌蟲。捕食模式因獵物體型或移動類型差異有不同階段,獵物偏離追擊方向時突然改變角度且速度在4.0/ms以上時,易「重新鎖定」;對接近地面的獵物反應明顯且偏好較大型獵物。 雄蟲對動態雌蟲反應較明顯,會主動咬上交尾,雌蟲偏好產卵於潮濕、水平土層。幼蟲偏好潮濕、沙質、明亮土層築巢,土層深度達2倍以上體長時較能穩定棲息;捕獵時以頭與前胸塞住洞口,藉光影變化感覺獵物,以頭與前胸的彈器及腹部1-5節快速後甩彈出捕食(最快約34.9cm/s)。土層狹窄時會築延伸穴道。土坡越斜挖掘角度越大。淹水時築土門塞洞,土門深度與水量大小有關。
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生物炭原料與裂解溫度對作物生長與土壤性質的影響
本研究探討生物炭是否具有生物毒性(抑制發芽)與不同生物炭對短期葉菜類生長與土壤性質的影響。發芽試驗結果指出,8種生物炭對種子發芽不具有明顯的毒性,但是具有較高pH與EC值的特性(特別是EC值)的生物炭,對於根系的伸長有些微至明顯的抑制現象(鹽害作用) 盆栽試驗中,相較於對照組,強酸性Ce土壤中生物炭的共同添加處理在株長與鮮重方面平均各增加2.8倍與16.9倍,生物炭效應平均增益1.2倍(株長)與1.6倍(鮮重),在弱鹼性Eh土壤中的效果較低,只有1.2倍(株長)與3.5倍(鮮重)。鹼性生物炭的石灰效應有助於改良強酸性土壤的pH值,使其適於植物生長;在鹼性土壤中,利用微酸性的生物炭可有效降低土壤pH值,增進作物生長。
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「扭」轉乾坤,「擺」挫不折-探討扭擺的各種性質
裝置被一條金屬線所繫住,以此線為軸,上端固定,垂直吊掛。當物體受外力被扭轉一角度θ時,金屬線因恢復力而產生來回扭擺的現象,且扭擺週期T受各種因素影響。經實驗後我們發現:1.金屬線的剛性係數越大,T越小。2.扭轉角度θ越大,T會些微增加,但不明顯。3.T與長度開根號成正比。4. T與質量開根號成正比。5.T與線徑粗細成反比。6.擺放方式-T⊥ > T//。7.所得公式 T=k×(√l×√m)/d,且k∝1/√G。 我們另外發現有「扭性疲乏」一事,實驗後發現金屬線的剛性係數越小,則扭性疲乏越明顯,且當金屬線重覆受到不同方向之扭轉時,疲乏的現象會比同方向來得明顯。我們希望未來還能找出「扭性疲乏臨界點」。
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The Population Structure of the Orange River mudfish (Labeo capensis) in Allemanskraal Dam and Its potential as a Fishery Species
The aim of this research was to investigate whether the ecology and biology of the Orange River mudfish Labeo capensis were suitable for the species to be used in fisheries. Three fleets of the gill nets were set, parallel to the shore. One fleet was lifted, and the fish were collected by hand. The two remaining fleets were lifted the next day. The seine net was pulled for 10 metres within the littoral zone. The net was then pulled towards the shore of the dam and the procedure was repeated four times. The four fyke nets were set parallel to the shore and were left for two nettings nights and then lifted. All fish caught were collected by hand and placed into buckets. The majority (82.93%) of the fish caught were within the 0-100 mm size class. The 101-200mm and 201-300mm size classes contain similar numbers of fish, while no fish were caught in the 301-400mm size class. The hypothesis was accepted. Allemanskraal Dam, as of the study period, has a very small juvenile fish population of L. capensis, as only 7 out of 41 fish individuals caught were within the 101- 300mm fork length size class. These results show that the population of L. capensis is not established as of yet, as the research did was right after their breeding season. Historical research has shown that sexually mature individuals of the L. capensis species tend to be a minimum of 300mm SL, 4-6 years after hatching. The population was largely young-of-the-year and may develop into an established population in 3-4 years (after sexual maturity). The L. capensis population in Allemanskraal Dam has the potential to be a fishery species if suitable conditions are maintained. Establishing this species’ potential will therefore allow economically viable fisheries to utilise them sustainably and to their full economic potential.
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從圖形內在結構探討凡·奧貝爾定理的推廣
將凡•奧貝爾定理的四邊形依對角線等長、垂直、平分分類,外接正方形推廣為正多邊形,則原四邊形對角線與相對中心連線有等長和垂直對偶、平分不變的現象。考慮相鄰頂點之中點時,則對點連線與相對中心連線也有相同結論;當原四邊形等垂對時,作出相鄰頂點之等比例內分點或外接相似三角形,則對點連線會等垂對。 當原四邊形外接平行四邊形時,則相對中心連線與相鄰頂點的中點之對點連線也會等長和垂直對偶。若原四邊形改成八邊形且外接正方形時,則相對中心連線的中點(或相鄰頂點之中點的相對中點)之對點連線會垂直且等長;外接對邊相似的平行四邊形時,則相對中心連線的中點之對點連線與相鄰頂點之中點的相對中點之對點連線也會等長和垂直對偶。
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