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龍銀的秘密~圓形金屬板振動頻率的探討
我們購買了數枚真、假龍銀作為實驗樣本,並以鋼(ss400)及白鐵(304)兩種材質訂製多種不同形狀條件的圓型金屬板,以圓心為支撐點,以定力裝置敲擊樣品圓周,藉由筆記型電腦、麥克風以及數位音樂編輯軟體 Cool Edit Pro 2.1 的協助,紀錄樣品所發出的聲音強度與頻率,再以軟體將原始訊號轉譯成聲音的頻譜;最後使用 MATLAB 軟體進行曲線擬合,以探討圓形金屬板的直徑、厚度對自然頻率的關係。經過多次的敲擊實驗與分析,我們發現:「圓形金屬板的直徑、厚度會大約分別以平方反比以及正比的關係影響其自然頻率。」同時,根據實驗觀測所得的資料及相關理論則顯示:「以圓心為支撐點,輕擊金屬板圓周的施力方式,在眾多圓形板的共振模態之中,以十字交錯的馬鞍形振動為主要的振動模式。」真龍銀的敲擊聲音在聽覺上似乎較清亮,這個現象也反映在真、假龍銀以及一般金屬樣品的訊號差異方面,我們發現:「真龍銀的音量強度衰減時間比假龍銀久,龍銀的頻譜圖則比金屬樣品複雜,能夠出現更多的共振模態。」
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自然課時各組都是利用胡蘿蔔加雙氧水來製造氧氣,但每組產生的氧氣量卻有差別,引發我們的研究動機。本實驗先探討胡蘿蔔中的酵素分布與催化雙氧水分解速率的關係,再進一步討論溫度、酸鹼性及鹽類離子對胡蘿蔔酵素的影響,最後討論保存環境因子及時間對胡蘿蔔酵素的影響。結果發現:胡蘿蔔生長激素較多的部位,催化雙氧水的速率越快;胡蘿蔔酵素在45 ℃能發揮最大的催化功效,65 ℃後活性會被破壞殆盡;鹼對胡蘿蔔酵素的影響較小;酸的種類不影響催化作用,但胡蘿蔔酵素的催化作用隨pH值越小,催化速率越慢,在pH 3時無法產生催化作用;鎂離子和鈉離子會使胡蘿蔔酵素的催化作用比較好;放置在空氣中45~60分鐘,酵素會被活化;保存在0 ℃以下的環境中不會破壞胡蘿蔔的酵素,解凍後反而會提高催化的速度。
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以高中數學探討星球運行與其運行的實體與電腦模擬
在高中物理星球運行中曾提及刻卜勒的三定律如下三點:“某行星繞恒星的軌道為橢圓”。(二)某星球在橢圓軌道中等時距掃過等面積。(三)諸星繞同一母星,各星球R3/T2保持定值。(R是軌道半徑, T 是運行周期)但是並未對三定律的來源,做一來龍去脈的推演與介紹。以致吾人無法了解,基於此,使得我們對於星球運行為何會如此發生了興趣,進而以所學的數學及物理知識,對星球的運行加以探討及模擬”
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學校及工業的硫酸銅廢液處理已有多種方法,然而我們研究出全新的方法,利用大理石吸附並去除水中的銅離子,不但可以使硫酸銅廢液達到放流標準,且可以回收硫酸銅晶體。我們加入氨水使溶液呈深藍色,再用分光光度計測波長590nm的吸收度,發現大理石對各種銅鹽均可吸附而表面呈藍綠色,大理石質量越大、顆粒越小則飽和吸附量越大,初始pH值不影響飽和吸附量,低溫時,吸附速率及飽和吸附量均下降。我們證明大理石吸附硫酸銅為化學吸附作用,表面藍綠色附著物為鹼式碳酸銅。我們又發現無灰粉筆也可以吸附銅離子,所以廢棄粉筆有了新用途。最後我們把已吸附銅離子的藍綠色大理石,利用硫酸洗出銅離子,經由再結晶得到硫酸銅晶體,回收率達91%以上。
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( 1)如何收穫天然花粉(配合飼料備用)( 2)飼料餵食蜜蜂之方往。(3)那幾種飼料最好。
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上了 「地層」一課之後,同學們對野外露頭都很感興趣。遠足的時候,經過三峽湊合地區,兩旁地層排列很清楚,於是我們決定利用上課所學的知識,來研究「湊合地區」地層的真相。
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拿湯匙想舀出蜂蜜沖泡突然湯匙滑落瓶中,其緩慢下沉狀態激起了好奇心,觸發想進行\r 液體的黏度之實驗研究。研究包括:\r 一、應用不同口徑量筒,以外插法求出量筒口徑趨近無限大時小球的終端速度,避免量筒邊\r 界影響力,進一步成功地推算出液體的黏度為何。\r 二、逐一有計畫地改變了液體的溫度,從實驗數據歸納出液體黏度會隨溫度變化的情形為何。\r 三、創意設計,測量高黏滯性液體流過漏斗的時間,積極討論,建立其物理科學模型與理論\r 架構為何,以能預測液體的黏度數值,發現了從實際的實驗結果與我們所建立的理論模\r 式之黏度的預測趨勢非常吻合,誤差極小,可成功作為預測液體黏度之有效研究方法與\r 物理模式理論架構。\r 四、自製研發實驗裝置測量液體之撞到障礙物而能開始旋轉的高度以及其旋轉的週期為何,\r 並且能與黏度進行比較與討論,探討其間的關係與原因為何。
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Reduction of free radicals and endotoxin by conjugated linoleic acid loaded in-situ synthesized poly
本研究首先利用NaOH 將PAN 薄膜改質形成PAA 水膠膜表面,進一步與異丙胺鍵結形成NIPAAm 結構,以做為藥物傳輸的載體。反應所得之PNIPAAm 薄膜其溫度轉換點為34 °C 其pH 敏感性介於pH 5 至10 之間,實驗進行進一步於34 °C將PNIPAAm 薄膜浸入共軛亞麻油酸(CLA)中,取出後置入4 oC 二次水中,最後測試經改質接枝後PAN 薄膜於膽固醇、三酸甘油酯的吸收效果,並以化學冷光儀分析改質接枝後PAN 薄膜其抗氧化效率。結果顯示改質接枝之PNIPAAm 薄膜於包埋CLA 其對於血液中膽固醇及三酸甘油酯有明顯的吸收效率,此外對血液中的自由基也有明顯較未改質之PAN 薄膜穩定的趨勢。A thin layer of poly(N-isopropyl acrylamide) (pNIPAAm) was synthesized in situ on the surface of hydrolyzed polyacrylonitrile (PAN) membrane. This thin layer exhibited both pH response due to the poly(acrylic acid) moiety and temperature response due to the pNIPAAm moiety. The swelling behavior of the membranes was evaluated under various temperatures and pH. The curve of the swelling ratio for the PAN-NIPAAm showed a lower critical solution temperature (LCST). Then conjugated linoleic acid (CLA) was loaded into the pNIPAAm layer. The effects of CLA on the blood coagulation and oxidative stress were evaluated using human blood. The level of reactive oxygen species (ROS) was measured by chemiluminescence (CL) method to evaluate the oxidative stress. Furthermore, the removal of bacterial endotoxin (lipopolysaccharide, LPS) by CLA-loaded PAN-NIPAAm was measured with ELISA. The results show that the LCST swelling curve was at 37°C. In addition, the swelling ratio increased by 71% when the pH increased from 5 to 10. The concentration of LPS can be reduced by CLA-loaded PAN-NIPAAm 2.1 and 1.2 5 times of that by unmodified PAN and PAN-NIPAAm membranes, respectively. In addition, the level of ROS against CLA-loaded PAN-NIPAAm was reduced significantly than that against unmodified PAN and PAN-NIPAAm. Therefore CLA-loaded PAN-NIPAAm membrane could offer protection for patients against oxidative stress and could also inhibit LPS for clinical applications
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傳統的薄翼迷你偵察機為了要在有限的空間裡,兼顧質量輕及升力大,因此其薄型機翼大部分都使用低展弦比(大面積)的機翼,但低展弦比的偵察機因為旋轉力矩較小且不能裝尾翼,所以飛行時較不穩定。於是我們利用自行改良製作的簡易風洞,改良出高展弦比(小面積)的機翼,也能獲到較大的升力,同時其升力係數比低展弦比(較大面積)的機翼更高,飛行也更穩定。實驗中,我們固定翼展長度和迷你偵察機相同,但降低機翼的寬度,我們發現不同機翼形狀具有不同升力,其中漸縮比0.5 具有較大升力及升阻力係數,但升力仍比低展弦比機翼小,於是改變機翼弧度及弧翼高度,結果我們發現高展弦比的弧形機翼及1/15 的弧翼高度,居然也能獲得比低展弦比機翼更高升力及更大升力係數,大幅提昇薄翼迷你偵察機的升力以及更穩定的飛行。而且高展弦比的機型也更易偽裝成類似老鷹之類的動物,能像老鷹一般展翅上騰獲得更大升力,如此,不僅可以使軍事偵察更加隱蔽,更可用於警方攻堅時對於人質情報的收集、山區搜救,或是自然景觀的調查等等,將來更可以應用於輕航機的機翼,使輕航機的飛行更具穩定性與安全性。
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利用風洞分析微粒運動量-以蕨類孢子為例
本研究設計了兩個風洞實驗裝置,分為水平風洞與垂直風洞,兩者皆進行飄浮模擬試驗進而推算微小物質的運動量,並以小保麗龍球作為標準圓球,確保儀器的可用性,最後再透過醫檢儀器進行驗證。水平風洞利用機率的觀念統計孢子的分布,透過孢粉落下的高度差,帶入公式求得質量。垂直風洞則使用高倍率攝影鏡頭觀察孢子飛行,利用三力平衡的觀念推算其微小質量。最後,無論是自製風洞測出的質量、精確度、成本、測量速度和加速度的能力以及花費時間的長久,本實驗的儀器皆有優勢。
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馬祖列島位於閩江口外,島嶼星羅棋布,居民從事漁業者獨多,又該地因受澎湖講北上海流以及冬季來目華北寒流之影響,故為暖寒流性魚族四季泗游密集地帶,具有天然優越條件之魚場,面積廣濶,水產物蘊藏豐富。遠在遜清時代,就有繁多船隻在本區出入,近年除本區漁船作業外,台澎漁船,匪區漁船亦爭駛本區外海捕捉。況海產珍品,營養價高,且又經濟實惠。然而本區漁民多墨守成規,只知沿用古老捕撈和乾曬法外,缺乏改進創新,對捕擭的海產產期、習性、形態,以及如何養殖及加工等都未曾作系統的研究,殊為可惜”今天的水產事業應講究技術革新,周詳研究發展,輔導多元生產,精密加工推廣,才能迎合時代的要求,才能使本區漁業加速振興,為奠定馬祖經濟的繁榮帶來新的機運。鰭白魚一一一種常被本區居民忽視的魚類,由於它多刺,常不受消費者的喜好,但它的產量,在本區漁類中也頗能名列前茅,相反的台澎地區該魚類產量少,而且這種魚類加工後,在台灣和香港市場,甚受歡迎,銷路亦佳,有鑑於此,我們特選本區不受歡;不受重視的魚類加以研究,以期推廣之。我們對魚類的研究,只是基於滿腔興趣,並非專家,只希望能藉此啟發地區居民,重視系產教育,培養漁業知識,蔚成研究科學風氣。
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