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萬“重”一“心”—Echois三角形之探討與推廣

本研究試圖從三個正三角形所產生Echois三角形的特性,推廣至任意多個正多邊形與相似多邊形所產生的Echois圖形的特性。我們利用電腦進行動態幾何實驗,發現Echois圖形與原圖形之間的關係,並進一步驗證,同時在圖形變換過程中,觀察圖形退化的一些有趣現象,從而對一個三角形的三頂點與其重心的關係,擴增到Echois圖形與其一群圖形之間的關係,對重心的概念產生更深一層的認識。

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HOW HIGH ARE YOU REALLY JUMPING?

Purpose High-jump athletes are not always aware of the exact height they are jumping. They know that they are clearing the height set by the bar, but not their specific height, which may in fact be a record without them even knowing it. The purpose of this project is thus to design and make a device that will enable high-jump athletes to know exactly how high they are jumping. Procedure Background research was conducted and it was confirmed that no similar products are currently available. Possible types of sensors and micro-controllers were then investigated and then both a prototype and model were built to test the concept. Appropriate changes and adjustments were then made to the design until all func-tions were working accordingly. With the assistance of an experienced software de-veloper, a program was designed to communicate the data collected from the sen-sors into a graphical user interface. Results Many variables, contributing to the accuracy of the obtained results, had to be tak-en into consideration. These variables include interference with the sensors, which resulted in less accurate readings, as well as weather conditions. The latter was found not to have as drastic an effect on the results. Conclusion A device that enables athletes to measure the true height they are clearing was suc-cessfully designed and created. This device will thus be able to help motivate athletes by measuring their true capa-bilities.

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共鳴管共振頻率誤差探討

於共鳴管實驗中,我們發現管口與聲源間距離會影響管子的共振頻率,距離愈遠、共振頻率愈高,最後趨於一穩定值。本研究探討此現象及相關變因,提出球面波的共振頻率公式,並證明球面波的共振頻率、及共振頻率隨管口與聲源間距離改變而變化的幅度,與管長、管徑及管口與聲源間距離相關。同時,對於狹縫繞射實驗,透過本研究推導之球面波共振頻率公式,可利用實驗測得之共振頻率求得繞射波的假想波源位置。而管子共振時,駐波僅存在於管內,其腹點位置必位於管口附近(受管口修正影響)而非聲源處。因此,進行共鳴管實驗時,不可將音叉擺放位置視為波腹位置。

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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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應用電解原理鍍鎳和銅

用簡單的實驗方法使學生們瞭解水、食鹽水的電解和把實解原理應用於鍍鎳和銅等。

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CAI中文作業系統

CAI ( Computer Assisted Instruction )即電腦輔助教學在歐美先進國家巳實施多年,績效彰著。目前國內的一些教育研究機構亦已開始起步著手研究,預計在不久的將來,在全國的各級中學全面實施,而民間的電腦公司及相關企業也有鑑於 CAI將是使微電腦推廣到每一家庭的利器,某於軟體市場的看好,又有助於硬體之促銷,莫不投入大量之人力、財力專注於此一方面之研究,然而各機構至目前所發展出來的成統,仍極為有限,還有待進一步的努力。CAI 的研究工作大致可分為三個方面。第一,硬體之研究,即發發展出一具專為CAI使用的電腦(在美國 已有若干機種,但均為迷你以上電腦,價格昂貴,購置困難,維修不易,更重要的是,它不是中文系統)。目前國內若想在微電腦上研究設計專為 CAI 使用之中文系統機型,恐怕尚不符經濟效益,事實上也還沒有任何機構,在這一方面投資。第二,課程體( Courseware )之研究及編寫,這是 CAI 長久而持續要做的工作,目前公私研究單位均積極在進行。第三,作業系統之研究,即在現有之一般功能微電腦上,以軟體之披巧,使之能為 CAI 所用,它不但要能把-個特定的教學單元課程饅轉化為程式,以利電腦之執行及表現,更重要的是,它要能把任何一個依規定設計出的教學單元課程體,迅速而有效的轉化成電腦程式,別忘了一件事:我們需要以中文表現”本 CAI 作業系統,即是一個十分完善的中文作業系統。

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山河大地~實地勘查並探討土石流防治工法與警戒區危險範圍規劃之研究

台灣的土石流災害非常嚴重,土石流下游危險氾濫區範圍的規劃是很重要的課題,而防災壩體以「透過式防砂壩」為現代的趨勢,我藉由地形坡度、梳子壩體高度、間距寬度、柵面角度等條件,來探討兩種防砂壩的防災效益,並嘗試提出改良型壩體設計。實驗結果顯示: 1. 危險氾濫區的堆積範圍會隨坡度和供水量的增加而變大,供水量小或流動區的地形坡度小時,堆積最高點出現在渠槽出口處。 2. 梳子壩的間距增大,其壩前堆積長度和高度皆呈現下降的趨勢。而採用「雙層間距梳子壩體」雖然攔阻率比較低,卻可使自我排砂的調節功能增加。 3. 透水柵的總攔阻效果以平行渠床架設法優於順坡架設法,但採用順坡架設法有助於分流功效及柵面土石的清除,使用上要小心評估。

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兩平面鏡任意夾角成像公式推導

若有兩平面鏡( 面鏡I、面鏡II ),兩面鏡間夾角為α,物體與兩面鏡交點連線段與面鏡I的夾角為β (α、β單位為「度」)。在已知α、β的情況下,算出所能形成的最多像數,利用數學輔以所自行撰寫的C語言程式推導公式。

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以「蛾」傳「蛾」

我們飼養觀察五種以雞屎藤為寄主植物的天蛾,發現飼養羽化的成蟲和圖鑑上的照片不一樣。於是單隻分盒飼養觀察幼蟲至羽化約250隻,搭配拍照與錄影,詳細記錄生活史,再比對圖鑑、國內外網路資訊,並請教專家,終於確定台灣的蛾類圖鑑中膝帶長喙天蛾及平帶長喙天蛾幼蟲的資料有誤。由於這五種天蛾的分布範圍和發生期重疊,卵至成蟲也很類似,甚至每一種幼蟲的體色都有多種色型,不易分辨,因此我們製作幼蟲、蛹與成蟲的簡易檢索表以方便辨識,及設計「天蛾幼蟲金字塔」來協助分辨各齡、各型的幼蟲,並找出圖鑑及網站關於這五種天蛾的幼生期、成蟲翅紋特徵、寄主植物、在台分佈敘述有誤與缺漏的部分,嘗試提出修正與補充,且架設網站及舉辦推廣活動。

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何謂再生能源?

再生能源泛指自然過程中可不斷補充的能源,如可不斷生產的獸力、生質能源都可當做再生能源。若嚴謹一點,再生能源是在人類有生之年不會消耗殆盡,因此火力發電(化石燃料)和核能的原料地球雖不斷產出,速度上卻無法來不及補足,因此無法算為再生能源。狹義來說,再生能源還必須包含清潔不破壞環境,因此地熱、風能其中幾種目前認定符合條件的再生能源。\r 以下舉出數個再生能源:\r (1)水力發電:水力發電更是現代的重要能源,尤其是中國、加拿大等擁有許多河流的國家。利用高潮差或潮速快的海流也是極佳的水力發電。\r (2)風能:人類利用風讓船行駛的更順暢。\r (3)地熱能:地熱可以建造農作物溫室、水產養殖及烘乾穀物…等。也可利用於休閒溫泉以 \r 及醫療方面。\r (4)生物質能:指能夠當做燃料或者工業原料的活著或剛死去的有機物。常見於種植植物所製造的生質燃料,或用來生產纖維、化學製品的動物或植物。芒草、玉米、柳樹、甘蔗、棕櫚樹...等,都是常用來生產生物質能的植物。

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星星、月亮、太陽.

在地球科學的課堂上,瞭解到利用對太陽運行之觀測及應用三角函數的關係,可求得日地之距離,因而選擇在夏至當天到水上鄉北回歸線標誌處做整天的太陽觀測實驗,加上平時之觀測,發現太陽在中天之時並非 12 時正,且北回歸線之地標的正北方亦偏差約3°,因而引起研究興趣。

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魔笛機密

本作品在於探討陶笛音階變化的變因,並利用石膏粉根據所推得的原理實作出石膏笛。本研究中,我們了解了影響陶笛音調高低的變因有:(一) 氣切孔面積越大,音調越高。(二) 指孔的面積越大,音調越高。(三) 空腔越大,音調越低。另外也得到了幾個觀念:(一) 指孔開孔的位置不會直接影響音調的高低。(二) 陶笛的音調高低,和指孔開孔的數量無關,只要開孔總面積相同,音調高低即相同。(三) 空腔愈大,開孔要更大才有較大的音調變化,但開孔太大即無法吹出聲音,因此空腔愈大,音域愈小,這也是為什麼市面上的陶笛都小小的原因。(四) 根據空腔大小、氣切孔開孔的面積,可以找到指孔面積與音調的關係,即可實作出一支石膏笛。

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