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史用說明-史萊姆的應用

從小我們就很喜歡玩史萊姆,又黏又Q的史萊姆除了可以當玩具紓壓之外,還可以有什麼其他生活應用呢?查了相關文獻和資料之後,我們找出史萊姆的原料:聚乙烯醇與硼砂水,同時,測試史萊姆的黏性、作為冰敷袋的效果,以及清潔鍵盤的效果等實驗。在黏性實驗中,五種聚乙烯醇的表現皆有所差異。在冰敷袋實驗方面,史萊姆做成的冰敷袋可以增加受傷部位冰敷的時間,且沒有漏水的問題。在清潔鍵盤上,大部分史萊姆可以達到清潔鍵盤表面與隙縫,而且沒有殘膠的效果。

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液滴撞擊固體表面時的傳播現象

在這份報告中,藉由高速攝影機,我們可以更清楚地觀察到液滴在撞擊固體表面瞬間的形變現象。分析以不同的液滴、不同的撞擊表面、不同的瞬間撞擊速率以及不同溫度的金屬表面,並探討在不同的條件下,韋伯常數(Weber Number)與水滴散開之間的關聯。實驗結果顯示,當表面張力與密度比值大,或當液滴速度快時,液滴形變越明顯,但其形變量有一最大值,而其薄水層傳播速度會隨時間增加而減少,但其環狀波在彈回時幾乎是呈等速度的彈回。若是液體表面張力較撞擊面附著力大者,或撞擊面溫度超過攝氏400度時,在其薄水層達到最大直徑時,便會向內收縮,形成一顆水珠。

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不完美的完美-探討遞迴數列的圖形分割方法

在 Fibonacci Sequence 中,我將Cassini’s identity 轉換成圖形時發現:邊長為Fibonacci number 的正方形,分割後重新拼成長寬分別為Fibonacci number 前後兩項的矩形,會得到矩形內有縫隙(或重疊)。接著我將Cassini’s identity 的圖形推廣到Catalan’s identity 的圖形,我發現邊長一樣的正方形,拼成的矩形長會變大,寬會變小,矩形內的縫隙(或重疊)面積會以Fibonacci number 平方增長。接下來我再將圖形推廣,邊長為非Fibonacci number 的正方形分割拼成矩形時,我發現若將整數遞迴數列代入Cassini’s identity,圖形將會有規律的方式呈現,且每一種數列的縫隙(或重疊)面積會有所不同;若遞迴數列代入Catalan’s identity,縫隙(或重疊)面積還會再以Fibonacci number 平方增長。所以最後我得到一個通式:只要是遞迴數列[an]的圖形,都會滿足於: 。

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種子的降落傘~紫背草< Emilia sonchifolia(L.) DC. > 與黃鵪菜 < Youngia japonica(L.) DC. >

本研究的主題是探討植物的冠毛與種子傳播的關係,選定校園裡的紫背草和黃鵪菜,目的在了解他們的冠毛長度、與每顆瘦果上的數量、冠毛對瘦果落下時間的影響與冠毛對瘦果被風吹移動距離的關係。結果顯示:黃鵪菜的冠毛數量比紫背草多,長度比紫背草短。除了冠毛數量 15 根的瘦果以外,紫背草不論在何種高度與冠毛數量,落下的時間都比黃鵪菜的瘦果長。除了高度 50cm 外,紫背草和黃鵪菜的冠毛數量越多,落下的時間越長。以電扇吹拂紫背草與黃鵪菜的瘦果,發現黃鵪菜的移動距離較紫背草遠。能讓紫背草移動最遠的冠毛數量為 15 根;黃鵪菜則為 25 根。研究也發現冠毛對於移動不一定都有幫助。

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重力加速度的測量,拋體運動的分析,以及機械能的轉換和摩擦力的討論

學習了力學之後加速度及能量的問題不停的圍繞著我們,但課本中所有的力學實驗大都由於計時裝置的不夠精確,而無法很完整的來滿足定理的要求,因此在寒假期問我們幾個同學換在一起,企圖自己設計出-套準確的計時工具和力學實驗裝置,來驗證課本中所告訴我們的力學性質。在計時工具方面,水鐘車以及微量天平的裝置,給了我們不少的啟示。加上電磁鐵的瞬間開關,我們終於設計出一套可以計時到千分之一秒以內的計時工具了,在力學裝置的儀器部分,我們想藉由二粒鋼珠在空問碰撞的相對位置關係上,找出運動學中所必須遵守的法則,進而探討位能與動能的轉換以及摩擦力所發生的效應:這樣我們不但能更充分的瞭解了課本中所斂述的力學原理,進而在自己動手的原則下,達成了學以致用的目標,並且在做過實驗後所得到的完整數據及資料中,我們又得到了豐碩的討論題材,從這些題材中,所獲得的寶貴知識,不但在開始時出乎我們的意料之外,其結果也確實讓我們興奮。

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教室裡的彩虹

教室裡可以輕易製造出彩虹的色光,利用太陽光源最棒,其次是投影機的燈、手電筒,LED\r 手電筒不行哦!\r 實驗中:驗證教室中利用彩虹實驗箱製造彩虹色光的設計用意,並解開在彩虹實驗箱上遮光\r 紙的條件,水量越多遮光紙要貼高一點,水量少,遮光紙就可貼低一點,這樣可使彩虹實驗箱遮\r 光效果更好,又能清晰快速找到彩虹。\r 實驗中更有效證明光線行經實驗箱的路線,並且更精準掌握給光的角度,水量多給光角度\r 大,水量少給光角度小;另外在使用三稜鏡找出彩虹色光時,我們也能精準找到使用的角度,使\r 製造彩虹色光更加方便。\r 教室中,可以透過多邊形的透明盒,製造出多個一字形的彩虹色光,若用圓柱體更可輕易做\r 出弧形的彩虹,更特別的是:它是一個向上翹的彩虹呢!\r 最後更值得推薦的是:我們利用切割過的白色珍珠板,幫助我們找出光線在裝水公升杯中的\r 行經路徑,讓我們清楚看到光經過二種透明物質,發生二次偏折後,出現彩虹色光的秘密。

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自製光譜儀完全攻略

本篇研究利用網路攝影機、DVD-R光碟片、木製暗箱、比色管、筆記型電腦、各式燈泡等器材,搭配上自行撰寫的程式,製作出一簡易的光譜儀系統。先經由實驗測試,找到最佳光柵角及觀測角的組合,再將DVD光柵及網路攝影機封裝在木製暗箱中,完成硬體製作。軟體使用VB.Net搭配EmguCV函式庫當作平台,發展出來的程式可以利用螢光燈光譜中的特徵線條進行頻譜校正,校正完成後可以精準且即時地顯示各種光源頻譜曲線。此外,我們也以自製的光譜儀系統進行不同濃度之硫酸銅溶液的吸收光譜檢測,與專業的光譜儀的吸光度做比對,數據非常的接近,代表以本研究方法自製出來的光譜儀確實可用。

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以簡易電路探討食鹽水的導電性

本實驗乃針對探討導電液的導電性或電阻值是否適用,課本所提的歐姆定律延伸式I= V/R=VA/ρL 而量身設計的,是故利用吸管為容器填裝食鹽水(導電液)以方便控制長度 L 及截面積 A。 為完整的探討影響導電液的各項因素,實驗中設計以食鹽水溶液裝入各種粗細長條形吸管製作導電液柱、U型管及圓盤容器,探討不同的食鹽水濃度、溫度、液柱長度粗細、通電時間、電極物質、兩正負電極距離等因素,對通電時電流值的影響。 由本實驗可知條型容器(截面積固定不變)的導電液,和金屬導體一樣,可滿足歐姆定律:「通電電流與導體截面積A成正比而與正負兩電極距離L成反比」。 以濃度M=20.0%、溫度T=16.0℃為例 I(mA)=106.3*V/L=106.3*AV/π1.22L=23.5V(V)A(cm2)/L(cm) 為進一步明確找尋其他形狀導電液柱的L與A,我們首先探討圓盤容器中食鹽水溶液中的各點電壓分布情形,甚而想了解溶液中離子的移動軌跡或密度分布。在本實驗已對圓盤中的各點相對電壓及離子分布密度有初步的認識。

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CryptoDefender - afast way to encrypt your files

1. Purpose of the research\r Nowadays, many encryption software are available to computer user. However, very few people use them which result in many cases of information and data leakage due mainly over the Internet. Most people use USB Flash Drive to store and carry confident files back home to work on. When the USB Drive is lost, the files stored are often leaked. To prevent this type of incident occurring, “CryptoDefender” is developed to enhance files protection and to change user’s habit in handling confidential information. \r 2. Procedures\r “CryptoDefender” is an add-in for common application software, e.g. Word, Excel, etc. It will appear as a new tab in the ribbon which provides the software an alternative for saving and opening a file. It protects the files in two ways: encryption and steganography. The data is first encrypted into cipher text as these encrypted data will be hidden in an image file to lower suspicion of readers. All of these procedures will be done by one click. For encrypt and decrypt, the user just needs to click the “Protect” and “Decrypt”. An extremely fast way to encrypt the file is “Quick Protect”. It will randomly choose an image from the image folder according to their file size. This function saves the time for choosing an image.\r 3. Data\r The method for steganography is using last two bit of R, last three bit of G and B to store the encrypted data. In 24-bit bitmap, RGB is represented the color of each pixel and each of them is 8-bit. The leftmost bit of each byte contains the highest value, and the right one contains the lowest value. Therefore, any change in the rightmost byte will only cause a minimal change in a byte value, and the color as well. 2-3-3 method is adopted to replace the pixels as encrypted data. It is used because it is in coordination with the program’s fluency. 2-3-3 is obtained so that 1 pixel will contain 1 byte of encrypted data. For R, the last two bit will be replaced by encrypted data. For G and B, the last 3 bit will be replaced by encrypted data. If the Bitmap size is larger than the encrypted data, random data will be replaced into the remaining pixels.\r 4. Conclusion \r “CryptoDefender” is user-friendly and efficient way to protect important and confidential digital files on most personal computers. This software will help to change the user’s habit in securing their information as to avoid data leakage even when they are accidentally lost.

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抗UV福音

本研究利用紫外線光度計以及簡易自製觀測裝置,探討影響太陽紫外線輻射遮蔽效果的相關因素。實驗方法為使用材質及顏色不同的布料,以及材質不同的紙張,使用自製裝置觀察紫外線光度計的數值,並比較觀測地點高度及陽光照射角度對紫外線數值的影響。實驗結果說明,影響紫外線遮蔽效果的原因包含布料顏色、布料材質、厚度以及太陽照射角度,而地面的紫外線遮蔽數值較222公尺大樓頂端紫外線數值低。此外,本研究自製之觀測裝置,具有操作簡單及結果容易觀察之特點

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線上教學資源

圓滾滾,滾出來的問題

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黏菌的研究

「黏菌」實在是一種很奇異的生物。在詳讀中山科學大辭典第八冊植物學的「黏菌植物群」後,發現很多問題值得研究。如:(一)黏菌子實體形態到底如何?孢子又是什麼呢?什麼是細絲體?偽細絲體又是什麼?孢子萌發法如何呢?(二)原生質體構造如何呢?在顯微鏡下又是什麼樣子?原生質如何流動呢?(三)同種黏菌真的可以癒合嗎?同種但不同品種可癒合嗎?又不同種可癒合嗎?(四)平常培養黏菌時,若水加多了,原生質體生長會受阻礙。當水分散失後,會形成休眠體(sclerotium )。如果將原生質體放在不同滲透壓的溶液中培養,其生長情況又如何呢?(五)「黏菌植物群」一文中,提到原生質體流動時之極性( Polarity )與 K+離子濃度有關,而且前端濃度較大(註 l )。那原生貿體有趨化性嗎?(六)一般教科書上,都提到原生質體平時長在背光處,等到成熟後,就爬到有光處形成子實體。那黏菌有負趨光性嗎?形成子實體真的是要爬向光照下嗎?(七)一般培養基,都是用乾葉培養基,但是卻避免使用有乳汁或有芳香氣味的樹葉。為什麼呢?有乳汁或有芳香氣味的樹葉真得對黏菌有害嗎?(八)休眠體到底是什麼呢?成因如何?又是如何形成的呢?(九)子實體如何形成?根據以上種種問題,使我產生研究的動機,展開下列各項實驗。

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