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水的電解實驗改進

國中化學課本第二冊48頁有關水的電解,是採碳棒為電極。在純水中加入幾滴硫酸,通入電流電解水。經過多次實驗所得結果與課本上所言之結果相去甚遠。在陰極所擭之氣體體積與陽極所得之氣體體積比,不接近 2 : l,且在陽極有黑色的小粒子浮游其間,因此希望能從多種電極與多種電解質,並以簡便又確實的方法驗證之。

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變因控制--蠟燭的毛細現象和燃燒關係

上自然科學課時,大家都專心仔細地做悶熄蠟燭實驗,突然那個頑皮的「博士博」羅揚明也拿著一支特別的蠟燭讓我們悶熄。我們很好奇,就悶悶看,哇!悶熄的時間怎麼那樣短!噫!燭芯也特別長!好奇怪喔!哼!看羅揚明得意的樣子,心裹真不是滋味,我們便拿著蠟燭問老師,於是開始研習控制變因的遊戲!

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海洋救星–水中漂浮垃圾回收桶

這次研究的目標是製作一台能收集、過濾水中漂浮垃圾的裝置,而且是整天不斷藉由水流自動收集垃圾。 為了珍惜資源,我們把不用的沉水馬達放進密封箱,在箱上鑽出排水、吸水孔,藉由排水時造成密封箱裡壓力降低,產生吸力。 吸水口的垃圾過濾罐是沉在水面下,當馬達把過濾罐裡的水抽空,池水就會流進罐子,在罐子周圍產生瀑布水流,把垃圾一起帶進去。我們還設計了防止垃圾從罐子裡跑出來的「自動開關蓋」,也加入了方便收取垃圾的「兩段式設計」。另外我們也測試出,過濾罐直徑約11公分、吸水口沉入水中0.5公分、用流量大的粗水管,可以讓收集垃圾有最佳的效果。 最後我們也到生態池實際測試,看到漂浮的垃圾順利流進我們的裝置,真的是太開心啦!

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奇妙的數字---數位相加之研究

六年級上學期,我們曾學了3,9,11等合數之因數的識別法,覺得這些方法實在很妙,但卻不曾見到有其他數的識別法,(如7,13,19等)而且也不知道3,9 ,11的識別法是怎樣來的。

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空間中任三直線上各取一點所連成三角形的最小周長

我們知道,平面上任意一個三角形若要找出具有最小周長的內接三角形,條件是此三角形為一銳角三角形。說明如下:設有一△ ABC ,利用光的反射定律─入射角等於反射角,將 △ ABC 的內接 △ DEF 之周長 ED + EF + DF 改為 ED + DF'+ F'E'=EE〞 ,因 ED + EF + DF = EE〞成一線段,故確為最小周長(因在 △ ABC 內作另一內接 △ ,其周長張成一折線)。圖中:α+β+ γ = △ DEF 外角和之半二,α= -(β+ γ) =∠A ,若∠A≧90°,則∠BDF +∠CDE = 2 ∠A ≧ 180°,故只有在銳角三角形中才具有最小周長 △ DEF 。而此時過 F 作AB之垂線因∠EFA =∠BFD ,故平分∠ EFD 而與AC、BC交於 C 即 △ DEF 之旁心,所以CF為 △ ABC 在AB上的高,同理AD、BE亦是。故我們知道最小周長 △ 即為垂足三角形。(以上出自參考資料)然而,為了將在三直線上各取一點連成最小周長三角形的情形推廣到空問中,上述平面的性質無法繼續沿用,所以有必要發展另一套方法來處理這個尋找最小周長三角形的問題。

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大腸桿菌生長曲線之系統生物學研究

系統生物學是結合實驗生物和理論生物科學來探討複雜生物系統的新興科學,在後基因體時代中已慢慢地變成一種不可或缺的研究方法。本研究利用系統生物學來研究大腸桿菌之生長曲線。首先我們以電腦系統建立精準、快速的模擬平臺—— Emu. coli,再以實際培養大腸桿菌生長曲線,藉以評估模擬Emu. coli 平臺的準確性。此模擬平臺先以生長曲線的三次多項回歸分析及倍增時間為基礎建立常數資料庫,用陣列儲存每個個體的特性參數,經由電腦演算法模擬大腸桿菌二分法分裂增殖的生活史,並設定天擇淘汰條件以留下最適合品種,最後即時顯示陣列對應的生長曲線。本研究除能以我們發展的Emu. coli 平臺預測不同pH 值培養液中大腸桿菌的生長曲線外,並能以實際培養所得之生長曲線來加以驗證。本研究未來可以應用於癌細胞之生長模擬,進而找到最適合殺死癌細胞之條件,以達到治療癌症的目的。

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利用浮沉子測量液體的表面張力

從小就接觸到浮沉子玩具,在唸完高中物質科學物理篇流體力學一章後,注意到浮沉子在快下沉的時後,表面張力現象非常顯著,所以有更進一步研究的興趣。

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6174

清華大學數研所林聰源教授在“數學導論”課程中,提出了關於四位數的一個有趣的性質:將任一四位數(數字不完全相同)的四個數字所排成的“最大數”減去“最小數,連續做下去,最後必得6174 ,例如四位數 2692 ,先 9622 一 2269 = 7353,再 7533-3357=4176,再 7641-1467 = 6174,而止於此。這種“現象”的確迷人,經予以探討其現象,幾經挫折,終得其秘。

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Universal computing sorting machine

The purpose of the study was to develop and create a semi-automatic multi-purpose sorting and counting machine of standard articles. Currently, there is a problem of equipping industrial enterprises as well as small trade companies and large retailers with computing sorting machines of standard products of a certain shape. We would like to fill this missing link up with a simple, compact and inexpensive device. Procedures The proposed research consisted of a consistent design of a virtual model of the device and its electronic-mechanical implementation. The virtual model is simulated by a computer program "SolidWorks" object, which graphically shows the operation of the future device. In the development of the computing sorting device standard electronic devices and their associated software have been used. The created simplified real model demonstrates the basic principles and characteristics of the proposed device. Data As an example for the implementation of the concept device a computing device for sorting coins, in circulation in Russia has been created. As a basic principle of sorting objects by their geometric and weight characteristics were used. It is important that the device is focused on the correct form of the objects of sorting (balls, rings, coins, regular polyhedrons, screws, nuts, etc). To confirm the effectiveness of the computing device of this type of sorting, a series of tests of counting of objects manually have been carried out . The effectiveness of the device is determined by comparing the time characteristics of manual and automatic sorting. Findings and conclusions As a result of research and work performed, we have concluded that: 1) The proposed device can be used in various industries. (for example, while sorting ball bearings.) 2) Such a computing sorting device may find it's application in various commercial enterprises: to assist cashiers in retail ATMs. 3) Can be used in payment terminals. 4) 4) After a certain modernization of the device it can be used for money encashment.

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瓦斯熱水器的熱效率研究

前些日子寒流來襲,使用瓦斯熱水器泡個熱水澡真是舒服!但聽說汽油又要漲價,如果是真的,那瓦斯費也要漲價。想泡個舒服的熱水澡可能要耗費不少瓦斯吧!我們想:如果有「能泡個舒服的熱水澡、又能節約能源」的好法子,那不是兩全其美嗎?於是請教老師,老師回答說:可從調控熱水器的水壓調節鈕、瓦斯調節鈕及蓮蓬頭的冷熱水調節鈕來研究看看。我們覺得「節約能源」很有意義,便決心好好研究這個問題。

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八卦池傳奇----池型與水流的相關性研究

本研究以自己設計的「壓克力池型模型」,其直徑均為50 cm 的(1)圓型池(2)16 邊形\r 池(3)12 邊形池(4)8 邊形池(5)6 邊形池以及(6)對角線長50 cm 的4 邊形池等六種不\r 同的池型,利用相同的水流速率,來量測(1)規格物體~「浮體物」以保麗龍球(直徑14.68 mm\r 0.05 克)代之、「沉體物」以玻璃珠(直徑14.76 mm 4.0 克)代之;(2)不規則物~「浮體物」\r 0.3 克的落葉、「沉體物」以小土石(14.61mm×15.77mm×10.38mm,1.3 克)代之。\r 當放流水入各種不同池型時,因池形狀的不同,則產生的水流漩渦,研究其帶動「浮體\r 物」、「沉體物」等「雜質」流動效果,藉以驗證養?魚場的「八卦池」傳奇之說。

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幾何高手-探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲之『搖籃』數學規律

本研究觀察了姬胡麻斑捲葉象鼻蟲如何的進行捲葉,包括了選葉、戳洞、切割、\r 整脈、摺尾、捲葉、產卵、抱壓、封口、重複抱壓與封口、收尾等過程,得知姬胡\r 麻斑捲葉象鼻蟲將卵產在捲葉內,幼蟲以捲葉中的葉片為食、化蛹及羽化為成蟲。\r 同時利用數學中的對稱、等距、平行等關係以及依據褶痕痕跡所連接構成的直角三\r 角形與平行四邊形型態,製作出正六邊形的平面狀與圓柱狀搖籃,更得知只要搖籃\r 內的角度改變,將會製作出各種不同的搖籃形狀,並且發現可利用摺出的正多邊形\r 圖形求得圓周率π的近似值。

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