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果皮也能變黃金-生物產氫

本研究中,我們利用厭氧發酵菌來分解果皮、米飯,由過程中找出厭氧發酵菌產氫最佳環境因子,在於反應槽中添加微量元素,以提供細菌生長於類似原生長環境。在一系列的研究下,最後找到最佳環境因子:培養溫度35℃、反應前pH 值約7左右、反應後pH 值約4.95 為最有利於厭氧產氫菌進行產氣。我們試著利用水果皮當做原料,加上我們所取來的菌種,以利產氫。不需要像利用廚餘那般還需要經過特殊處裡,直接拿不要的水果皮產生氫氣,利用在我們生活上,這是更需要的便利!且十分有發展性可言 ,成本問題也頗能減少許多。

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怎樣一筆畫?

國語日報上有時候會刊載著一種由線段組成的圖形,要我們只用一筆畫,就把這個圖形畫好。每當看到這種題目,斑上同學就比賽,看誰畫得對、畫得快。結果我們都能把那些圖形用一筆畫成,但是畫法不一定和報上公佈的「標準答案」完全相同,而且有很多種的畫法。 例如: 74 年 9 月 12 日的題目及我們的畫法如下表。 \r \r 報上每次刊出的圖形,我們都能用一筆畫成,這使我們產生了幾個疑問? (一)是不是任何圖形都可以一筆畫成? (二)可以一筆畫的圖形,有沒有秘訣可以很快的畫好? (三)那些圖形可以一筆畫好?那些不能? (四)不能以一筆畫好的圖形,至少需幾筆才能畫好? 在老師的指導下,我們對上面的問題分別做了研討。

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『笛』我不分---吸管笛之鳥笛製作研究

這個研究主要探討影響鳥笛聲音的因素,鳥笛是傳統的「臺灣童玩」,能吹出如鳥類一樣悅耳的聲音,我們覺得很有趣,在參考網站之後,我們嘗試用容易取得且操作方便的吸管來吹吹看,在課本中我們學到空氣柱的長短、粗細會形成不同的聲音,除此之外,我們探討吸管的角度對聲音的影響以及將吸管笛放入水中對聲音的影響,最後我們比對真實鳥聲,模擬鳥類的聲音,判斷哪一種鳥要用哪一種吸管,角度要多少比較悅耳。

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小兵立大功-探討大花咸豐草的傳播機制

大花咸豐草屬先驅性的優勢植物,在短時間內,以外來種的身分不斷增加數量,至現在處處可見。我們推論利用瘦果的易鉤附性及高萌發率應該是使其能快速散播且繁殖的主因。在鉤附機制方面:藉由其本身微妙的物理結構鉤附最主要的傳播動物--人,利用宿存萼(未脫落的管狀花花萼)上的倒刺鉤附衣料的纖維。並藉著本身的物理結構抵抗傳播媒介行走、動作時所形成的力,而這個力與瘦果的體積及重量的關係,相當於一個 60 公斤的人支撐起約 880 公斤的重物。這種鉤附能力,使它能跟隨傳播媒介做長距離的傳播,增大分布面積,而且減少對母株棲地的競爭,並達到增大族群的目的。在萌發能力方面:約 90%的高萌發力和驚人的種子數量造成繁殖優勢。種子落地後,約在三天之內即快速萌發,使他們在生長時間、速率上皆佔有競爭優勢,而使現在形成一大片大花咸豐草的景觀。此外,在實驗過程中,亦發現大花咸豐草對環境適應能力十分的高,無論在鹽度(<0.5%)或嚴苛的酸鹼(pH2~12)環境中,其忍受力皆十分驚人,這可能也是它能成為優勢植物的重要條件。綜合鉤附機制和萌發能力,我們得知在傳播機制上,大花咸豐草種子除了擁有相當高的繁殖能力,更能在逆境中有良好的適應能力,而且在散佈方面,不論空間和時間上也佔有相當的優勢,更使其成為一種能快速散佈並建立族群的優勢植物。簡介:名稱 大花咸豐草 學名 Bidens pilosa L.分類地位 菊科 鬼針草屬 俗稱 白花婆婆針、白花鬼針草莖 莖四方形,綠色或略帶淡紫色葉 葉對生,羽狀三至五全裂,側裂片卵形,頂裂片卵形或三角形,粗鉅齒緣花四季皆開花,頭狀花序腋出或頂生,徑約一公分;外圍有白色舌狀花五至七片;中央為管狀花,約五十朵,黃色果實 瘦果黑褐色,長約一公分,先端的宿存萼具有倒刺,藉以附著人畜而散播。外來種優勢植物,但現在全台低海拔地區的荒廢地無處沒有它的蹤影,並已逐漸向中海拔山區擴張 。

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比比看!那一種形狀的紙載重力大?

星期天兩位同學到我家來,一起做科學遊戲。他們拿兩個同樣的玻璃杯做橋座,上面鋪上一張紙,把錢幣擺在中間時,紙張承載不了,馬上塌了下去。又把紙摺成波浪型,擺在兩個杯口上,這時候把錢幣一個一個往上加,卻能承載很多個錢幣而不塌。我想,紙張既然能載重,那麼利用紙張做成各種形狀來做實驗,了解它的特徵一定是有趣的事,於是我們就做了這個有趣的實驗。

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「凍」裡乾坤—愛玉凝膠因子之探討

本研究旨在探究愛玉凝膠。並發展有效的硬度測試裝置-以線鋸方式,將切開愛玉所需重量作為硬度數據,以此測試不同條件製作的愛玉。 結果顯示藉摩擦、水流衝擊可溶出愛玉膠質,最佳凝膠條件為:用礦物質較多的水、40℃攪拌、靜置溫度20℃以下、pH=11,且愛玉子越多,攪拌時間短且硬度高;若子少,則攪拌時間長且硬度低。若將子打碎、或添加油則會阻礙凝膠。 用各種鹽類溶液製作愛玉,特定濃度下可促進果膠酯?活性,凝膠硬度高,但大量出水,若希望硬度夠又不出水,可用氯化鈣0.03%、氯化鎂0.01%、氯化鈉0.1%、碳酸鎂0.005%、碳酸氫鈉0.01%、碳酸鈉0.01%、硫酸鈣0.02%或硫酸鎂0.05%水溶液;用飲料做愛玉以麥茶、綠茶最佳,汽水失敗、牛奶過硬。最後,配合水質、溫度,用電動打蛋器設計簡易方法製作愛玉,供大眾參考。

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制式課程外的另類數學活動

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大溪河階群地形特徵的研究

河階(river terrace) 乃河流沿岸發育的階狀地形,當河流重新向下切割時,舊河床在現今河床之上形成一階面時,河階逐告形成,臺灣屢經地殼變動,侵蝕基準面屢次下降,各河流兩岸的河階地形十分發達,為最常見的河川地形之一,河階上方平坦,每為農田及聚落分佈之處,尤以臺灣各河流中,上游兩岸最為顯著,在人與地的關係中,有其特殊的重要性。大漢溪流至大溪鎮附近所造成的河階地形乃為臺灣最標準的河階之一,大溪河階群分佈以大溪為中心,上至石門峽谷,下至鶯歌、三峽。河階如此發達與臺北盆地的陷落,河流之襲奪、流路之轉栘等有密切的關係。大溪河階群可分為高位河階( LT 面)及低位河階( FT 面)兩種,兩者的區別在於高位河階的士壤有紅化現象,而低位則無。由於大溪附近的高位階面屬於桃園臺地面( LT5)之一部,如三層、龍潭、八塊等階地皆是,係切割古石門舊沖積扇原面者,其形成和臺北盆地之陷落導致大漢溪基準面下降重新往下切割無關,故本文之研究乃限於低位河階( FT 面)各階。天氣睛期由石門大壩往下游遠眺,可見兩岸的河階面寬而長,概略相對稱,其上農田,聚落密佈,構成饒富趣味的地景,這些河階的地形特徵如何?實為值得探究的問題。

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少年廷得耳的煩惱……真溶液的廷得耳效應

膠體溶液和真溶液的差別,除了粒徑大小不同之外(膠體::1—1000nm,真溶液: \r 這次研究的實驗總共分五大部分,用實驗的結果來逐一檢視一價和二價離子以及不帶電的粒子,皆普遍出現廷得耳效應的現象。第一部份總共又分兩大系列:一是對許多種化合物以高速離心的方法去雜質之後來觀察廷得耳效應,二是利用揮發原理,將極純淨且易溶於水的氣體,溶於純水,得到帶電離子水溶液,以觀察廷得耳效應。第三部分是利用光度計測出不同價數的水溶液,它們廷得耳效應的強弱比較。從此一實驗除了可推知越高價數的廷得耳效應越顯著外,也可從此實驗確定一、二價化合物都是膠體溶液。第四部分是做吸收光度的實驗,用分光光度計來測出某些化合物在室溫下和接近攝氏100。C\r 的吸光度差別,來證明水團膠體之存在。第三部分是運用同濃度的兩物質(KClO4 和CaSO4;NaClO4 和MgSO4),溶於水解離後,產生質量相似但電荷不同的粒子(K+︰39、Ca2+︰40、ClO4-︰99.5、 SO42-︰96 ; Na+: 23、Mg2+:24、ClO4-︰99.5、 SO42-︰96),在同溫度、同濃度、同電壓下測出電流大小,由電流大小可以先證實二價離子的泳速較慢,推估二價離子外包有比一價離子大的水團,因此比較出一價水團膠體和二價水團膠體的大小,再配合【阻力按斯托克斯(Stokes)定律】,推算出一價、二價水團膠體之面積比。第四部份是做LiCl、NaCl、KCl\r ; KCl、KF、KI 兩系列水溶液導電能力的研究,結果發現導電能力大小竟與分子量無關,表示離子上所附著的水分子數一定非常可觀,而非個位數,間接證明水團膠體的存在。由此一系列的實驗可以證明,幾乎所有的離子和極性物質水溶液都是膠體。 \r 註 1:\r \r 註 2:物理學家算?膠體的大小1—1000nm 是可被可見光明顯散射,而且在小於47nm 的顆 粒下散射能力跟波長四次方成反比,也就是說紫光和藍光的散射能力”極”優於紅光

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不可思議!小小流體力量大-非牛頓流體與腳踏車減速帶之研究

你相信流體可以用來減速嗎?非牛頓流體具有很特別的性質,我們希望能應用它來製作腳踏車的減速帶。首先,我們分別以玉米粉、太白粉、地瓜粉、在來米粉與水混合,發現在來米粉溶液無法形成非牛頓流體。進一步,我們量測不同混和比例的非牛頓流體對鋼珠的減速作用,得知玉米粉:水3:2、太白粉:水3:2與地瓜粉:水6:5(重量比)有最佳的減速效果,以此最佳比例自製減速帶,測試它們對腳踏車的減速效果。實驗數據顯示,當腳踏車車速越快時,非牛頓流體減速帶的減速效果越好。玉米粉溶液做成的減速帶對腳踏車的減速效果最佳。減速帶鋪設的數量越多(2、4、6與8個)、間隔的距離越短(100cm、50cm與25cm時)、高度越高(1.5cm與2.5cm)減速效果越好。

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健康促進醫院模式之經驗

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驚爆摩天輪

本文藉由動手操作撲克牌遊戲--時鐘接龍的無數經驗中,發現到遊戲中獲勝與失敗的充分必要條件在於四張K的翻出(與開始牌堆的牌數變化量有關)。接著簡化遊戲的牌堆數,發現到計算遊戲牌組所有情形的方法。並將原先時鐘面式的翻牌流程轉換為直線型位置流程圖,進而推算出遊戲結束剩餘n張牌的機率與期望值。最終推廣至不固定張數之牌堆討論。我們也驗證了在時鐘接龍中,我們所猜測的控制固定13張牌與12張牌便能獲勝的方法,並論證出要獲勝遊戲的特殊固定張數至少要12張牌。最後我們並說明了Kunth所發現的獲勝的充分必要條件為外圈12張底牌構成13點樹的情形。

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