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聲光閃亮的飛行物,飛盤變因的研究和應用
去年我們曾以溜溜球旋轉變因的研究;得到全國高小組的第一名,並榮膺總統的召見,對我們來講真是莫大的榮譽也具信心的鼓舞,今年我們升上六年級,體育課老師要我們作飛盤的投擲,二個人一組,當我們把飛盤擲向對方時,發現飛行的路線好像一道漂亮的彩虹,真奇怪!它沒有噴氣機,螺旋槳等設備,更沒有翅膀,為什麼會飛呢?為了探尋它的秘密,我們請教自然老師,老師要我們對飛盤的構造進行觀察,並分析它飛行的變因有那些?
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『挖』出一線『生』機---大扁頭蟋蟀挖洞及生殖交配行為之研究
族群由同種個體組成,個體間具差異性,而在不同族群間亦有差異存在。為了探討族群\r 間的差異,自野外採集生長在不同地形、氣候環境的兩個大扁頭蟋蟀族群,從生活史與外部\r 型態、挖洞行為及生殖行為進行研究。結果顯示八卦山族群及柴山族群,在發育總時間、各\r 齡期發育速率已有差異存在;挖洞行為中,在有現成洞穴的環境下,兩族群有不同挖洞模式,\r 推測挖洞行為受各種環境及生物因素影響;在生殖行為方面,兩族群在交配儀式上有差異出\r 現,顯示其生殖隔離可能正在建立中。而在文獻中提出,分析不同族群DNA 序列,亦發現\r 有差異,與以上實驗結論具有一致性,或許正意味著分布在台灣的大扁頭蟋蟀因地理上隔離\r 而漸漸產生分化。
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「生」「生」不息—本土種石田螺及外來種多稜角螺之生殖生物學
多稜角螺Angulyagra polyzonata為臺灣近期發現的外來種螺類,目前主要分布在屏東縣九如鄉崇蘭新圳。本實驗從生殖生物學探討外來種多稜角螺對本土種石田螺可能造成的影響,發現多稜角螺數量遠大於石田螺數量,兩者最小生殖體長約為16~18 mm,但個體平均懷胎數,多稜角螺卻高於石田螺。多稜角螺雌螺有效生殖個體占族群中的47 %,而石田螺雌螺有效生殖個體占族群中的46 %。相對死亡率累加至有效生殖體長之前,石田螺占族群中的91.82%,多稜角螺占族群中的91.73%。預估下一世代數量及可存活達生殖體長的數量,多稜角螺數量大於石田螺,兩者相差約8倍。從以上的資料可以看出,多稜角螺在生殖潛能上具有相對優勢,且已嚴重影響石田螺的生存空間,對臺灣生態的影響不容忽視。
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ORGANIC AND NON ORGANIC CEREALS The experimental pattern that marks the difference
1. Purpose of the research The purpose of this research is to make a suitable experimental pattern to distinguish, by scientific method, organic cereals from non organic cereals. The reference ideas consider cereals (rice, barley and maize) as a complex system that possesses its own chemical–physical properties. These cereals are able to maintain traces of the cultivation process. In non organic cereal grains foreign molecules, from synthesis substances used during their cultivation and/or in their final processing, can be found. These kinds of molecules would be absent in organic cereals. The effect of these foreign molecules traces on the principal components (glucides, proteins, lipids) of cereals is investigated by Infrared Spectroscopy (IR). 2. Procedures The spectra of a small quantity of cereal meal are recorded by the ATR (Attenuated Total Reflectance) sampling method. The meal is obtained from selected grains of rice and barley, that are grated near the germ. On the contrary, the maize grains, are cut lengthwise and the two halves are grated on the interior surface. This procedure of preparing samples, withdraws that part of the non organic cereal grains where foreign molecules are more abundant. The meal mass amounts to only a few milligrams; so in this way the dilution effect caused by starchy and proteinic parts onto the lipid part, is reduced. The cereal packaging has to be intact, well preserved and the expiry date has to be far–off. The organic packaging has the European Certification symbol and that of the authorizing agency. The cereals used in this research, have been labelled with symbols. The experimental data are processed by the NMC (Nearest Means Classification: J.Chem. Educ. 2003, 80, 542) method, adapted to cereals. 3. Data The NMC method is based on the individuation of suitable absorption bands of the IR spectrum and, for each of them, the calculation of the following quantities: the average value of the wave number (); the (Σ) value; the |diff.|=|(ῡ–)| value and the Σ|diff.| value. At the end the sum of the Σ|diff.| for all selected bands is computed in order to obtain the Σ(Σ|diff.|). Then a graph is plotted using (Σ) and Σ(Σ|diff.|) variables. The graph has a gap between the organic cereals and the non organic ones; in other words the organic cereals are found in a particular area, whilst the non organic cereals are found in another area. The boundary between the two areas is a particular value of the Σ(Σ|diff.|). This is the pattern that distinguishes organic cereals from non organic ones. 4. Conclusions For some cereals, the gap is bigger than others; but in any case the position of the cereals on one side of the boundary line or on the other, is clear. An experimental scientific pattern that marks the difference between organic cereals and non organic ones, can be useful to organic farms, authorizing agencies and consumers. This research has planned a route to find such a pattern.
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去年學校舉行春季旅行,由學校到埔里、草屯、彰化、台中遊玩一天,到了草屯、彰化、台中時,總覺得天氣很沉悶,不像我們高山地方 ─ 仁愛鄉盧山附近深山這麼涼快,同學們很多人頭昏腦脹,好不舒服,回到學校後,我們請問老師,彰化、台中怎麼那麼悶熱,老師說:因為我們高地氣候和平地不大一樣,如果你們能夠繼續不斷的觀測大氣,並和報紙、電視上的氣象報告做一比較,可以發現天氣的變化是有些規則性,共可預測本地未來天氣的變化。因此,引起我們對天氣的觀測,記錄有很大的興趣,在老師的指導下,我們持之有恒的研究一年來本地的高山氣候。
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探討颱風之性質演變及大氣主環流實驗模型之製作
台灣位於亞熱帶地區,每年受颱風侵襲,常引起嚴重災害,生命及財產之損失甚鉅,足以影響經濟建設之發展。目前對於颱風警報準確性與適時性之頸求愈來愈高,為了瞭解熱帝性風暴一旦形成颱風後,是否會侵襲台灣地區的可能性。我們嘗試以簡單的設計,應用物理、化學等科學知識,用以解決地球科學教學上,產生許多實際的困難。尤其對於現象錯綜複雜,誘因極多;時空範圍臘大之颱風之性質,演變以及大氣主環流風系等知識,以實驗補助方式來探討,旨在避免深奧理論的引入,以及提供一些深入淺出的接觸了解。
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「正友!快來看!我這兒有化石貝口也!」若漢興沖沖的展示著他的寶貝,大夥兒立即湊了上去一探究竟。「才不是呢!這只是普通貝類呀!」一向博學多聞的秉緯很肯定的下了結論。但是卻引起了一場爭議,最後老師請教程博士,才擺平了這場爭議,而且也苦心為我們安排了一系列的化石課程,參觀了台南的星光化石陳列館,使我們興致勃勃,於是老師就帶著我們到處採集化石,收穫相當豐富。但我們覺得很奇怪,為何在銅鑼的上、下地層中,土質及顏色就有差異,而且挖掘出的化石大小就有不同,我們感到非常疑惑,於是在老師的鼓勵下,我們展開了進一步的研究。
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在一次到關西湖肚參觀四寮溪生態保育護溪工程時,發現河床上散布奇異的角礫岩,蒐集相關資料,經討論過後,決定對此地進行調查。實地考察記錄當地地形特徵,並採集岩石等標本,於實驗室中切割磨製成薄片,在偏光顯微鏡下觀察礦物,發現 Suevite 中含有 Planar Deformation Feature、Planar Fracture、Diaplecticglass、Melt Rock 及疑似 Coesite、Stishovite 等巨大能量撞擊所產生的構造。將所得結果與參考資料進行比對,配合當地實地考察所發現的地形及地質特徵,幾經討論後發現,種種現象均顯示當地某座山山頂曾經遭到巨大能量撞擊,極有可能為隕石。
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一. 目前高轉速二行程引擎的使用量已經相當少,其原因是進排氣不完全,再加上燃料是與潤滑油混合在一起的,所以會增大廢氣的排放量。二. 我們發現到二行程引擎有幾個特別的優點:(一) 只需做一次往復運動就能產生一次動力(二) 有著簡單的結構和較輕的重量(三) 在維修方面也相當容易(四) 有極高轉速的特性三.由此我們利用二行程引擎高效率的機械結構和現有的空間來提升引擎的效能。
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本研究目的是利用學校午餐剩餘的米飯,以多種實驗尋找最省時及最高出酒率之製造方\r 法,且可提升廚餘米飯再利用之經濟價值。研究方法:一是以固態酒麴發酵之傳統方法製造,\r 二是以液態酵素發酵之新式方法製造。初步獲得以下結果:1.以固態酒麴發酵之傳統方法製\r 造酒精:米飯、水與酒麴之最佳重量比例為100%:150%:1.5%,整個製程需20 天左右,平\r 均出酒率約18%。2.以液態酵素發酵之方法製造酒精:米飯、水與液態酵素之最佳重量比例\r 為100%:200%:0.2%,整個製程需7 天左右,平均出酒率約22%。3.使用新式方法之液態酵\r 素發酵,快速、省時且出酒率高,為最佳之製造方法。本法初次蒸餾所得低濃度酒精產品可\r 提供廚房做為菜餚調理之用,再蒸餾所得高濃度酒精產品可作為汽油之替代能源。
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利用GSP(動態幾何繪圖軟體)協助探討正n邊形對角線相交所圍出圖形的性質與邊長關係,並利用正n邊形對角線與邊長的比值來探討正n邊形內接正m邊形其邊長關係,並找出其規律。
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新竹以東北季風名聞台灣。近幾年我們發現這美麗的風城一到十月份頭前溪河床上的沙被強勁的季風吹入新竹市,讓新竹壟罩在宛如小型沙塵暴的漫天風沙中,這景象令人擔憂。經過我們研究先以吸管束成風洞裝置,風扇為風源模擬河邊自然風的實驗發現 2cm 長的吸管便可達到風洞效果使風保持平穩,在控制風角度的實驗中以 40 度的風向最符合我們發現溪邊的沙丘角度。在沙量的實驗,我們改變風速,發現地表風速在 2.5m/s 以上,表面的沙子會飛走。定沙實驗以覆蓋洗衣網的效果最佳,能定住 92.2%。防風牆 1/2 圓弧具較佳的定沙效果,一層則可定住 88%的沙,3 層即可達到幾乎百分之百定沙。另外一層柵欄與風向的角度約 60 度與沙面的角度約 135 度可定住 54.5%的沙。在撒水的實驗中只要 0.5%的水就可以定住 70%的沙子,推測水的定沙原理不是靠水的重量是因水的存在增加沙粒間的吸引力。最後,我們實地觀察測量提出沙塵暴的防治可分三方面進行:一、頭前溪左岸應以定沙管理為主;高灘地或民眾休憩的河濱公園的開發應設在右岸。二、定沙管理分兩部份:一是有條件開放農民種植低污染的農業如牧草,一是計畫性的設置定沙柵及定沙牆與覆蓋沙面。三、採砂與運送要利用科學方法:加裝噴霧器噴水或密閉式運送,可節省可觀的砂石與降低環境的汙染。
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