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電風扇扇葉角度的秘密

本實驗主要探討一般家用電風扇葉扇角度對輸出風力的影響,在過程中藉由改變葉扇的角度及面積,探討電能功率轉變成輸出風力功率的情形。實驗中,我們假設葉片和空氣分子間的碰撞為彈性碰撞,並以此假設提出理論模型。再利用葉扇角度為0度角時,所測得轉軸處消耗的功率為背景,分析討論各種葉扇寬度及角度所對應的輸出風力功率,期望能從中找到較理想的葉扇角度。從實驗結果,我們發現要使向前輸出風力較大,其中一個方法是將角度調小來提高轉速,但因電風扇馬達的設計,若轉速過大會在轉軸處消耗更多的能量。所以需藉由調整葉扇的角度及面積,得到較佳的向前輸出風力或是較好的能源效率比。

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消滅牠!福壽螺為什麼要爬高產卵

「哇!又是福壽螺危害農作物的消息!」哥哥指著報紙給我看。真的,這幾天常在報上看到有關福壽螺的報導,到底福壽螺長得什麼樣子?於是我決定利用這個星期六下午,約集了幾位同學一起到附近的田邊去找福壽螺。那天運氣還算很好,我們找到了好多好多的福壽螺,有大有小,我也因此認識了福壽螺。當我們在尋找福壽螺時,發現離水約三十公分高的植物枝幹上,有一串串朱紅色的東西,走近一看,原來是一粒粒的卵聚集成串在一起,不曉得是什麼蟲的卵。最後大家便決定拿回去請老師鑑定。第二天老師回答我們,那就是聞名的「福壽螺」所產下的卵!好奇怪,福壽螺是活動在沼澤中,而牠的卵為何要產在離開水面的高處,不是很危險嗎?為什麼?我們產生了許多疑問。於是一直纏著老師問個沒停,最後在老師的指導下,做了各種實驗及觀察。

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Orbital Forcing: An Astrophysical Solution to the Puzzle of Climate Change

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雙颱效應與地形效應之模擬與探討

藉由水漩渦實驗,我們提出5個「評估藤原效應強度」的參考方法:(1)兩漩渦中心點的壓力下降值 (2)水漩渦的傾斜角度 (3)管內水漩渦偏離的程度(4)壓力弧線的彎曲程度(5)葫蘆形等壓線。通過「大山脈」比通過「小山脈」,漩渦傾斜角度更明顯,角度壓的更低,間接驗證弱颱的山脈地形效應較為顯著。水漩渦經過「小山脈」,空氣柱跳躍過山;若是漩渦經過「大山脈」,空氣柱會有消失較長的一段時間,然後再重新產生,驗證了強颱的「連續過山」和弱颱的「不連續過山」的現象。水漩渦由遠慢慢接近黃色的「大山脈」時,藍色液面呈彎曲狀,可以發現「副中心」生成之證據。模擬颱風經過臺灣的中央山脈,可發現空氣柱會往山脈和陸地的外側傾斜,推論真實颱風在臺灣北端和南端都較容易吸引氣流,所以會有偏向南北機率較高的情形。

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美麗的陷阱 - 探討線蟲捕捉菌之捕蟲機制及應用

線蟲為植物發生病蟲害感染的病源之一,而台灣的松樹,目前正面臨著松材線蟲入侵的危機。從文獻的探討中,發現線蟲有其自然界的天敵 - 線蟲捕捉菌。本實驗著重在探討線蟲捕捉菌特殊的捕捉機制。當線蟲捕捉菌附近出現線蟲時,會展生誘引線蟲的物質,並設計了一步步的實驗,去探討此誘引物質的捕蟲效能及其成分。現在,已經發現此誘引物質為一揮發性氣體。往後將會設法增加其誘引氣體的產量,並使用氣相層析儀分析之。最後希望可以將此物質應用到微生物防治上,期望能解決台灣松樹被線蟲感染的問題。 In Taiwan, all of the pine trees have one common problem - nematodes, which causes diseases in plants. And this experiment focuses on the nematodes’ natural enemy - nematophagous fungi and its “peculiarly caused mechanism.” When nematodes appear near nematophagous fungi, the latter will produce some substance to tempt the former. To investigate this alluring substance, a series of experiments are done and systematic steps are taken. The first finding is that this substance is a volatility gas. Later in this research, measures will be taken to make “rematophagous fungi” produce more of this gas. And “gas chromatograph” will be used to analyze this gas in the future. Finally, the possibility of applying this substance to the defensive measure of microbiology will be discussed.

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Synthesis and Characterization of Starch-Nanosized Calcium Phosphate Composites

Nano-sized calcium phosphate was used in the synthesis of starch-based composite plastics to provide a cheap but sturdier biodegradable alternative to petroleum derived plastics used in film packaging. Nano-sized calcium phosphates were produced from the precipitation reaction of calcium nitrate tetrahydrate (Ca(NO3)2 ‧ 4H2O) and phosphoric acid (H3PO4). The nanoparticles were co-extruded and molded with thermoplastic starch (TPS) at ratios of 0%, 1%, and 5% by mass. Tensile strength and elongation percentage of the resultant composite plastics were tested in three replicates. The results show that there is a significant difference between the tensile strengths of the 0% and 5% calcium phosphate composites at a 5% level of significance. The trend between the composite’s tensile strength and percentage calcium phosphate follows a geometric progression, enabling a projection for the 10% nano-calcium phosphate to have a tensile strength of 10 MPa, the average tensile strength for low-density polyethylene (LDPE). This shows that it is feasible to synthesize a 10% nano-calcium phosphate-TPS plastic that can be a viable substitute for LDPE plastics in film packaging, paving the way for the commercialization of starch-based plastics. The use of biodegradable plastics with improved physical characteristics will lessen consumer dependence on petroleum derived plastics and solve the environmental issues brought about by the use of such plastics.

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直線疊紋的聯想

中國時報69.10.13刊登了一篇有關疊紋的報導。如左下圖所示係兩張同心輻射線交疊,便產生了新的紋路,謂之疊紋。這美妙的幾何圖案引發了我們研究直線疊紋的動機。(因為那時我們正學到平面上的直線方程式。我們用印有等問隔平行條紋的筆記本紙由復印機製成膠片(經過縮小)。兩者以0 角交疊,圖從略,結果看到有一群特別明亮的紋件產生,這就是直線的疊紋,我們稱他為亮帶,當0 角改變時,亮帶的位置及間隔距離也跟著改變,仔細觀察,我們發現亮帶經過兩群平行線的所有交點,於是,我們想將座標幾何學以致用,希望能利用法式求出亮帶的問隔距離,這是本文最主要的目的。

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平行五邊形

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國中自然「熱的傳導」單元延伸實驗 ——運用紙箱烤雞活動落實綠色化學精神,引導國中生探討降低空氣懸浮污染物排放之課程範例

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藝數FUN手玩- 跨域、跨界、跨思維的數學美感實作課程

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搖出呼拉圈的秘密

在觀察班上同學搖呼拉圈時,發現每個人搖呼拉圈的感覺不同,於是決定設計儀器來試試看,經過不同變因的實驗:呼拉圈的重量、大小、粗細、材質以及人偶的高矮、胖瘦和旋轉軸的不同,發現真的會有不同的結果。在實驗中,發現馬達轉動使呼拉圈在人偶的腰部上產生了離心力和摩擦力,所以呼拉圈不易掉下來;也從真實搖呼拉圈到實驗模擬搖呼拉圈,我們建議想要搖呼拉圈時,不容易掉落的方法是:穿的衣服不要太光滑,最好有凹陷紋路、粗糙布料;呼拉圈的選擇不要太小、太光滑、接觸面積多一些;搖動時,旋轉的弧度大一些,這樣應該可以搖得久些。也創作出容易攜帶、折疊式的呼拉圈,可以幫助媽媽們,在騎機車時,安全的帶著呼拉圈到戶外運動。

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冷凍微膠技術在雙叉乳桿菌的應用

雙叉乳桿菌被證實具有抗癌,抗腫瘤甚至有效延長 AIDS 病人的壽命,且能養顏美容在本世紀被譽為「長春不老的靈丹」。然而雙叉乳桿菌是屬於嬰兒腸道內特有的益菌,是一種厭氧菌,在有氧條件下易受氧的傷害,另外易遭受人體胃酸及膽鹽之破壞,所以為了讓其有效在人體腸道內生存,必須尋求有效的解決方法。

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