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「校園大染缸」─植物萃取汁之應用

找尋校園中可供染色之植物,並探討植物之重量、媒染劑、染色時溫度、染色次數……等對染色之變化差異。

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氣壓式答案卡計數機

紙張的計算,所使用的機器,不是電機電子線路、昂貴伺服馬達控制、就是使用複雜的凸輪機構,我們讀機械科,依目前我們所學科目是的無法勝任。純粹用氣壓控制非常少見,氣油壓學是高一開的課程,我們已通過氣壓丙級證照,老師說氣壓控制功能可以是變化莫測、無限寬廣的,我們經由老師同意,以機械科現有設備,開啟了這一個不知過程有多麼遙遠的研究-氣壓計算答案卡機。

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廚餘來電了!

日本的水果時鐘引起我們的興趣,我們試著利用廚餘製成再生電池。將廚餘分成飯、菜、肉和水果四類並將各類分成兩組(加酵母粉溶液為實驗組,不加為對照組)各取3Kg,以電壓和電流大小為基準,發現水果類的效果最佳,可做為日後實驗的來源。為避免電池中的極板晃動,需在廚餘水中加入黏稠物質,我們取高分子聚合物、洋菜粉、澱粉、海采粉和太白粉為添加物,檢驗其電流大小和保存期限,得知添加高分子聚合物的再生電池串連三個可讓自製時鐘運轉十天以上,若再加入二氧化錳做為去極劑,更可讓再生電池有效延長使用時間至二個月。再生電池在與市售電池、水果電池相較下,不但環保且能資源再利用,具有推廣價值。目前繼續改良再生電池電流過小及用途。

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颱風的烙印--侵台颱風路徑對災害的影響

當颱風侵襲台灣時,或多或少都會造成災害和損失,本篇研究是利用氣象資料探討各類\r 侵台颱風路徑對台灣降雨、風力及焚風分布的影響,再利用各縣市土石流潛勢溪流及產業結\r 構的客觀資料與各類路徑造成的降雨、風力及焚風分布互相交叉分析,推估不同路徑可能所\r 造成的災害。研究結果顯示,影響降雨分布最主要的因素為颱風路徑,加上地形,造成迎風\r 面比較容易降雨;影響風力大小分布的因素為靠近颱風路徑的縣市,風速都較大;影響焚風\r 出現地區的主要因素是位於背風面且位置離山脈較近。而由資料所推估的可能災情,以第二\r 類及第六類路徑所帶來的災害較為嚴重。未來可先判定颱風的侵台路徑,再利用我們的災害\r 推估結果當做參考,針對各縣市作災害防範措施。

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地球也「熱透」—溫室效應與光熱現象的模擬探討

「溫室效應」是大家耳熟能詳的名詞,但大多人對它一知半解。新聞常常會報導:溫室效應已很嚴重,專家表示,幾年之後,一些小島嶼將會被海水掩沒,極洲生物將失去牠們的土地。在考試時,題目寫著:深色及淺色對光吸散熱效果不同,所以市面上的陽傘都有固定的顏色配置;再者,我們常使用的建築材料中,哪一種最符合「吸熱慢又散熱快」的效果呢?我們經由簡單的實驗來比較,獲得淺薄的認識。日常生活中諸多現象都與熱相關,我們藉由模擬「溫室效應」來了解其原理與效應。

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Cable Stripper

PURPOSE OF THE RESEARCH \r The purpose of this project is to provide a cost-effective and efficient way of \r stripping electrical conductors, with thicknesses of 16mm up to 70mm in diameter, \r of their isolation. The current methods that are available are unsafe and unpractical. \r Therefore this project determines a safe way of stripping cables and also provides a \r new product to improve the worker’s safety during the process of stripping cables. \r PROCEDURES \r The solution can be found by doing research on the types of cable isolations \r currently on the market. By talking to the workers who use these types of tools, and \r strip these types of cables on a daily basis, I can comprehend the problems posed by \r the present methods and provide a solution. \r DATA \r An electrical cable is commonly a conductive wire surrounded by a nonconductive, \r insulation sleeve. In order to splice two cables together or connect the \r cable to an electrical device, the conductive wire inside the sleeve needs to be \r exposed. \r Numerous tools have been developed for slitting and stripping the electrical \r cable in order to expose the said conductive wire. The simplest tool is a knife with \r which the user makes an annular cut in the sheathing. The end portion of the \r sheathing then is pulled away exposing the individually insulated wires and the bare \r ground wire. The knife may also be used to cut away a short portion of the \r insulation at the ends of the wires. During both operations the user has to be \r extremely careful, or else the knife blade may damage the insulation around the \r internal wires and even nick the conductor or he may injure himself. To do so the \r user must first cut away several inches of the plastic sheathing at the end of the \r cable. A short length of the insulation then is removed from around each end of the \r conductors. \r As an alternative to using a knife, various scissors-like wire strippers have been \r developed. Although such scissors-like wire strippers are effective for removing the \r insulation from individual wires within an electrical cable, they are not efficient for \r removing the sheathing from the end of the cable in order to expose the individually \r insulated wires. \r A disadvantage of using a conventional knife and with using the known wire \r stripper is that a cable having a relatively thick insulation sleeve is difficult to strip \r and thus prepare for connections, since conventional wire stripping tools and other \r conventional devices, such as knives or tools with enclosed blades are inefficient for \r stripping thicker cable jackets. \r A further disadvantage of the known wire strippers is that, its basic \r characteristic dictates that the degree of friction between the tool and the wire after \r the insulation has been ringed will be high. This occasions no particular difficulty \r when only a short length of insulation is to be removed from the end of the wire. \r However, when yards and yards of insulation are to be stripped, as may be the case \r when reel ends are to be prepared for scrapping, the conventional wire stripper \r generates so much friction that it cannot be efficiently utilised. \r CONCLUSION \r The developed product enables workers to effectively strip electrical \r conductors without any impeding danger to themselves or the risk of damaging said \r cable. It is cost-effective and saves a lot of time. After several tests of the product no \r problems have been encountered up to this point.

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根的生長與力的關係

有一次我家陽台上的花盆傾斜了,過了很久都沒有扶正,有一天我去整理,要扶正它,但一不小心滾下來,花盆破了,發現花的根是彎的,根的下半段垂直向下生長,因此我想:根為什麼這樣向下生長呢?為什麼不沿著原來的方向繼續往盆底生長呢?

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中華民國第三十八屆中小學科學展覽-物理科評語

本屆科展物理科計有初小組 17 件,高小組 12 件,國中組 20 件與高中組 20 件(內含國外參展作品一件),在參展數量上,初小、高小組要比往年稍少,但國中,高中組則有增加,至於參展的內容,初小組沒有往年的生動、活潑,希望未來能加油。而其餘的三組都比往年要好,不論是創造力的新穎、科學求真的情神、思考的循序漸進、邏輯推理的程序、實臉數據的完整性、儀認安排的操作技街、利用電腦的模擬能力等,都有水準以上的表現,唯在數據處理方面則有所不足,希望能加強這方面的訓練。

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Charging the Miniature Electronic Components of Medical Equipment in Vivo

世界上有許多病患,需要在體內植入電子醫療裝置,才能維持生命。然而,電池充電的問題卻一直無法克服,於是必須透過開刀重新更換電池,如此不僅增加病患的痛苦,也增加了醫療成本與環保問題。然而,過去研究以提高電池蓄電量為主,只有極少數研究著重在探討隔空充電技術,例如:動物體內電池充電。本研究主要是應用電磁感應原理,設計一套可以針對實驗兔體內體溫發射器的電池進行充電的方法,及探討充電過程所產生的電磁輻射及其影響。我們的初步研究成果顯示: (一)將24V與18V兩種電壓分別輸入電磁棒,在實驗兔動物身體表面進行充電,發現可產生的最高充電電壓值分別為4.75 V與3.64V。(二)充電30分鐘後可讓體溫發射器每二秒發射一次訊號,為期長達8天。(三) 將24V與18V兩種電壓分別輸入電磁棒,在距離電磁棒5-60cm的範圍,最大的電磁輻射值為179.6mG及0.1 mG。本研究證實我們設計的電磁棒可以對兔子體內電池進行隔空充電,並且不會對實驗兔子造成電磁輻射傷害。我們建議未來可以應用此方法解決動物體內醫療電子元件的充電問題。

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舊鐵橋之水─生生不息

高屏舊鐵橋人工溼地,是一個非常棒的休閒運動景點,這裡有專為行人及自行車規劃的步道、棒球場,使大家可以盡情的在這裡散步、慢跑、運動或是騎自行車。除此之外,另外這裡也利用原本是溪床的特性,規劃成全國最大型的人工溼地,利用濕地的淨化功能來淨化上游的家庭、農牧及工廠之廢水,並負有復育生態保育、教育等功能。我們利用文獻的研究(資料收集)、訪問濕地解說員與當地居民、實地勘查、現場採樣以及實驗檢測等方法深入瞭解人工溼地對當地環境的影響及水質淨化的效果。最後,我們將得到的資訊,製作成「舊鐵橋人工溼地立體模型」,當起小小解說員,希望推廣舊鐵橋人工溼地之美,幫助其他同學對於家鄉珍貴資源的認識與愛護。

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吃葡萄不吐葡萄皮?(揭開葡萄果粉之謎)

葡萄果粉指的是葡萄外一層白霧狀的粉末,根據\r 文獻的說明(梁小娥、張大鵬,2000),葡萄果粉是酵母\r 菌的聚集,葡萄上有多種酵母菌,於成熟後不同含量、\r 不同品種的酵母菌可以釀出不同風味的葡萄酒。\r 於是我們使用可以培養酵母菌的培養基\r (glucose-yeast extract-peptone broth)來進行果粉的培\r 養。在過程中,我們發現果粉的培養是比較容易的,\r 但要如何比較不同條件下,葡萄果粉生長情形,這一\r 點就是一個大難題。過程中我們想了很多方法,最後\r 找到一個方法,可以較客觀的進行不同條件下果粉生長比較。我們使用的是單位面積上的果\r 粉含量。利用阿基米德原理,測量出葡萄的體積,再使用球體體積與表面積的關係,推算出\r 葡萄表面積的近似值。(詳見實驗方法)\r 葡萄果粉經過培養之後,我們可以分離出五種微生物,分別是拋孢酵母(Sporobolomyces\r roseus)、芽枝枝孢黴 (Cladosporium chadosporiodes)、發酵型結合酵母(Zygosaccharomyces\r fermentati)、泛菌(Pantoea agglomerans)、仙人掌桿菌(Bacillus cereus),其中芽枝枝孢黴與仙人\r 掌桿菌是屬於對人體可能有害的,因此吃葡萄還是要吐葡萄皮,而且最好是要經過清洗。\r 另外,我們設計了三種條件──勃激素組(使葡萄生長得好)、正常組、鐵絲組(以鐵絲綁\r 緊枝條,使韌皮部運送養分困難),來觀察葡萄生長的好壞與果粉生長的情形有無關係。我們\r 發現勃激素組與正常組的果粉生長速度與密度相似,且以勃激素組略佳,而鐵絲組的果粉生\r 長情形則是不佳。於是我們推論葡萄生長的好壞會影響果粉生長的情形。另外,我們將葡萄\r 上的果粉大致除去,並以手指沾取,經過一星期觀察新長出來的果粉,我們發現手指的細菌\r 無法生長於葡萄上,而且新長出來的果粉仍是五種已發現的微生物。以上兩實驗給我們一個\r 結論,證明了葡萄與果粉之間有某種程度的依存關係,但深入的機制我們還無法得知。

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