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一『碘』一滴,『硫』『金』歲月

本次實驗我們利用了自來水、蒸餾水並定出時間、溫度的差別去比較何種方法能夠有效洗出存在於金針乾製品中的二氧化硫。且我們利用酸鹼中和的原理,比較碳酸銨在有光處、陰暗處,以及不同的克數吸附二氧化硫的量。又配合著日常生活能夠輕鬆取得的檸檬汁、小蘇打和氯化鈉進行去二氧化硫的能力比較。最後比較使用骨碳和活性碳吸附二氧化硫的能力。並以直接碘滴定法去測量其中二氧化硫的含量。

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菱角金花蟲族群生態

在一次採集水昆活動中,我們去到一塊水雉的棲地,正當我們在菱角田旁採集時,發現菱角葉上有一些肥短的小蟲,體身約一公分,水雉平時在田中就是吃這些小蟲,我們何不調查牠的習性,或許對保育水雉會有幫助才是。

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方圓之間—方體內的正多面體造形設計與加工

“方體內的正多面體造形設計”就是在方體內加入多面體,在許多大樓門口都可看到類似這樣的多面體造景藝術。正多面體基本造型有四面體、六面體、八面體、十二面體、二十面體,若加以變化可製作出更多的多面體,我們運用多面體和多面體的幾個變化,來製作出更多的多面體,如複合、截角、星狀化等關係。我們使用電腦輔助設計(CAD)軟體將正多面體圖設計出來,並以空間數學、幾何投影學計算正多面體圖的造型,再由電腦輔助製造(CAM)軟體模擬與產生加工程式,最後以 CNC數值控制機械加工出來。而加工時有造型的多面體不易夾持,必須使用特殊夾具來固定於虎鉗上,且預防夾持變形也很重要,如此才能製造出我們設計的方體內正多面體造型。

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巴斯卡正方形

本文將一道組合問題可能的方法數製成正方形表格,以「巴斯卡正方形」命名。將此正方形內的組合數同餘若干自然數後,觀察及歸納其結果。 同餘後不同的餘數配予不同顏色,產生一些特別的圖形,例如:「教大中庭系列」及「棋盤格系列」。我們研究了這些圖形的規律性以及對各個餘數的個數進行計數。 我們利用Lucas’s Theorem及(1+x)n 展開的係數搭配乘法原理來做計數的工具,並且研發了一個算式用於計算任意組合數被質數的次方同餘後的結果。

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偷窺阿嬤的染缸

本實驗探討植物藍染之建藍發色、染色過程與染後處理三部分。建藍發色:不同 pH 值之木灰水、不同染液體積、還原劑量及溫度比較,發現 pH13 以上染液發色效果最佳,pH12 以下無法發色;不同染液體積和還原劑量,因外在因素無還原藍色;溫度的比較因實驗環境溫度相差不大,無明顯差異。染色過程:染色時間和次數、布質、染後氧化時間不同比較,得知染色次數多及時間長顏色越深;布質比較,含棉量越高染色力越好;紙類以宣紙染色力最好;細棉布 10 分鐘後氧化完全,不再有染液漂洗出。染後處理:不同環境放置、清潔劑之清洗比較,放置牛皮紙袋中效果最好;而用洗衣精清洗後的布無明顯褪色。為了驗證此實驗中染出的顏色是否準確,故最後又做了色階為標準。

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提昇鋅銅電池放電效率

鋅銅電池「細水長流」的放電方式,一直是實驗中令人詬病、疑惑的地方,也是我們最想去改善的狀況。在這個研究中,我們嘗試尋找各種可能影響鋅銅電池放電效率的變因並建立最佳的實驗控制條件,好讓鋅銅電池的放電效率得以改善。經過一連串的實驗,我們歸納出一個很重要的結論:「水溶液的導電程度,特別是跨接鹽橋的狀況是影響鋅銅電池放電效率的最重要因素」。而在研究中,包括使用「多重鹽橋」、「跨接銅片」、以及「提高鹽橋溶液濃度」等做法,都對鋅銅電池的放電電流產生了最明顯的改善效果。不過,必須一提的是:硫酸銅溶液顏色的消褪,仍然是相當緩慢的反應,有待我們繼續努力去研究!

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電動抽線機

夠炫的 E 世代銀飾品為其特徵,從銀戒、手鍊、項鍊、耳環及各式吊掛在身上之銀環,無一不是金飾加工之成品。升上三年級在工廠實習課中有機會接觸到金飾加工課程,從熔銀、滾壓、抽線、焊接、銼磨、拋光到完成獨一無二的飾品,將飾品掛在身上,同學投以欣羨眼光,那份成就感實在無以言喻。因為從事金飾加工這一行業者並不多,所以大部分工作都是純手工製作,相當費力及耗時,尤其是方形銀線要抽成圓形銀線,更是吃足苦頭。於是想利用學校設備及材料設計製作出一電動抽線機,從最基本構想用電腦繪圖繪出,如何選擇動力源,如何讓滾筒能旋轉又能向前移動,到零件製作焊接組合噴漆等等,最後終於在幾位同學協力合作,及老師指導之下完成此一成品,希望此成品對金飾加工業能有所幫助。

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對抗塵蹣大作戰

塵蹣可說是灰塵的隱形殺手,我們透過調查了解塵蹣在家中出沒的地點,藉由物理和化學因素對塵蹣生長情形的探討,希望獲得簡單有效的防蹣方法。在調查了十二個家庭後發現,歐洲室塵蹣和美洲室塵蹣是家中最出現的品種,以枕頭、棉被、床墊等處發現的比例最高;物理性防治方面,本實驗藉由控制光線、溫度、溼度、布料種類,得知塵蹣在低溫、低濕度和照光實驗組別存活情形最差,此外我們發現塵蹣在黃光、綠光、紅光實驗組別死亡情形較嚴重;布料的間隙如小於塵蹣,則塵蹣較不易生長,故居家環境應保持明亮、乾燥,寢具布料可選纖維編織較細緻,避免使用深色;化學性防治方面,觀察塵蹣對各種防蹣產品和清潔用品的趨避反應,結果顯示家中常用洗衣精和漂白水就有殺蹣效果,標榜防蹣的產品並非必須。

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魚腥草對攝護腺癌及胰臟癌之影響

治療癌症通常以化學治療為大宗,但化療會帶來副作用,因此目前研究以溫和草藥來取代化療。在治療癌症時,癌症轉移會使病人存活率下降,因此如果找到能抑制癌症轉移的藥物,就能提高病人的存活率,而在癌症轉移機制中,癌細胞要轉移時會分泌蛋白酶,降解基底膜和細胞外間質,使癌細胞轉移出原位組織。本研究聚焦於魚腥草是否能抑制攝護腺癌細胞及胰臟癌細胞侵襲其他組織、降低基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase;以下簡稱MMP)的基因量及活性及降低細胞中尿激酶型纖溶酶原激活劑(urokinase plasminogen activator ;以下簡稱uPA)表現量。根據實驗結果,魚腥草可能藉由降低MMP的基因量以抑制攝護腺癌細胞的侵襲能力及遷移能力,但抑制胰臟癌細胞MMP的活性不是藉由降低MMP的基因量,且魚腥草並不會降低兩種癌細胞的uPA表現量,但由於先前加了HCE的癌細胞轉移能力下降,因此我們認為魚腥草在不影響癌細胞的生長下,仍然可抑制兩種癌細胞的轉移能力。

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點.線.面—過定點之直線與曲線所圍面積極值探討

本文以幾何的方式研究過定點直線與曲線所圍區域面積的極值,研究的問題如下: 給定P點及曲線C,所有過P點的直線中,試問哪一條能和曲線C圍出最小/最大的面積呢? 經過數學軟體實驗後,我發現有一種直線似乎擁有這個性質,並稱這樣的直線為等分截線,其特性是: 等分截線L0僅交曲線C於兩點M, N,且 = 。因此我猜測等分截線能和曲線C圍出最小的面積,並發現有效區域面積隨直線的旋轉(以P點為中心)呈現規則地變化。本研究主要的結果如下: 1.圓錐曲線滿足這個性質 2.延伸推廣至所有凸曲線都滿足這個性質(無論曲線平滑與否) 3.當給定P點,提出簡易判斷曲線C與P點間是否具有這個性質的條件 4.針對有範圍限制的曲線,提出圍出最大或最小區域面積直線之做法。本文內容力求簡單、扼要但不失嚴謹性,希望呈現出數學簡單但深刻的美。

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台北市公共場所病菌分佈對健康之影響

空氣傳播細菌,乃感染疾病原因之一,到底影響健康到什麼程度?我們想調查一下,選接觸機會最多之公共場所,瞭解分佈情形和主要病菌種類。

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智慧型橋梁安全偵測及交通監控系統

二零零八年九月,台中后豐大橋斷裂,讓我們重視到橋樑安全的重要性。目前台灣橋樑基本檢測為目視,無法完全即時偵測,我們提供遠多方面偵測和即時的遠端監控,還能即時處理的系統,提高工程人員檢測的方便性和準確度。溪水暴漲沖刷橋墩也是造成橋樑斷裂的危機之一,透過水位開關和監視器監控水位,若溪水高度到達危險時,會發出警報音和封閉橋樑同時我們也使用了簡訊發送系統立即發出簡訊通知相關單位來處裡現場狀況。此外土石流的災害也可能造成橋上車輛及行人的危險,當土石流發生時,會透過廣播系統通知橋上車輛及人員立即疏散。發生異常時,會透過微動開關、磁簧開關及水銀開關來檢測橋樑的異常情形,能夠即時封閉橋樑,不再讓車輛及行人進入,避免發生任何危險。

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