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水能覆「車」,亦能載「車」-防水災「可拆卸組合式隨浮力升降停車位」研究與設計
我們南部沿海地區遇颱風季節,很容易發生水災,生命財產損失慘重,為了防止泡水車,我們規劃一連串的實驗與研究,並設計「可拆卸組合式隨浮力升降停車位」,製成模型和原型,並在泳池中試驗。設計實驗先在容器裡加水,再把切割好的保利龍放到水裡,然後放上不同重量的砝碼,測量看看不同重量的砝碼,保利龍會下沉多少,計算出它的承載重與下沈量的關係。再根據數據算出最適合尺寸的保利龍塊製做停車位原型,並用泳池試驗,把沙灘車放在停車位上面,慢慢的把水加進去,看看放了沙灘車的保麗龍塊是不是真的會浮起來。
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圓周運動變形之摩擦力與物理建模之探討
本實驗主要是透過及程式模擬分析,探討變形之阿特午機 在一般狀況下及過渡期 的運動過 程。透實驗,我們找出不同的初始條件對於運動結果影響 ,如質量比、繩長 等。我們透過實驗和數值分析建構變形之阿特午機的模型 。因為 摩擦力和空氣阻對於運動 的影響皆不可忽略,因此 我們 也設計阿特午機和鉛直圓周運動的 實驗以求出兩個影響因素參數, 並將其結果統整於理論分析中。這份研究有助我們了解力學的過程目前我們 也正在進行更詳細的數值分析, 我們也希望能在之 後將變形之阿特午機的理論與實驗結 果合,預測不同變因的實驗結果。
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本研究主要在探討黏度與毛細現象,我們研究六種溶液,分別為甲醇、乙醇、丙酮、醬油、烏醋和水,我們探討溫度效應,利用尤伯洛德管測量不同溶液在不同溫度下的黏度變化。我們也探討濃度效應,研究不同濃度的糖水和鹽水黏度的變化。進一步,我們觀察以上幾種溶液的毛細現象,不同種類溶液及不同濃度溶液的毛細速率,並比較不同的毛細管內徑及溶液濃度對前述溶液毛細上升高度的影響。
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高中物理教材中以水波作波動之折射現象的演示,使我們不禁好奇,水波是否與光波一樣有全反射的現象呢?因此決定對此做一番研究,並希望能做出水波的全反射現象。為確保研究結果的準確性,我們從理論著手,先了解水波表面波波速公式的推導過程,得知其中的假設條件,並依據這些條件及多次的預備實驗改進高中水波實驗的器材,以確保實驗結果在公式可解釋的範圍內。接著進行驗證水波公式的實驗,確認實驗設計正確與否。在全反射實驗之前,先進行折射實驗,再次確認實驗條件控制無誤。最後確實做出了全反射的現象,但波紋並非如預期中在介面完全反射,而是有部分非折射波穿透至深水區。再次查詢更深入的資料後,得知光的全反射其實並非在介面完全反射,而是穿透一定距離後才逐漸反射。由此推及水波的全反射,我們看到的穿透波應為全反射的正常現象。因水波波長遠大於光的波長,而可以觀察到此現象。整個過程中,我們也有兩點意外的發現。第一是在公式探討中發現普遍參考資料上公式的錯誤使用;第二則是使用光感應器可測量水波實驗中難掌握的頻率及波速數據。我們從這個過程中學到很多,也深感本身知識的不足,希望能繼續學習,並對水波做更深入的研究。
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我們一家都是「建築師」(白蟻的研究)
去年暑假,我們全家一起去爬山健行,我看到一塊枯木頭,就頑皮的抬腳一踢,結果發現裡面有很多白色的小昆蟲,湊近一看好像是媽蟻,可是又不完全像,當時心裡很納悶,不過爸爸一看就告訴我說:「這是白蟻嘛!你回家可以查一查。」因此我就用保特瓶帶了幾隻回家。 回家後,我趕緊翻閱我的百科全書,果然這些蟲子就是白蟻,根據書上的說法,白蟻不但是個築巢高手,更是大自然植物分解的大功臣,除了有些家中的木頭建築有牠的蹤跡,山上滿山遍野都可以找到牠?這是真的嗎?白蟻到底是益蟲還是害蟲呢?有太多的疑問困擾我們,所以我們決定去研究白蟻。
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這件作品是經歷兩年的努力所得,第一年我們著重在多種柱形、多面體及化學中的鏈狀圖形之 Wiener 數計算,第二年我們將原有的圖形再做增廣,並發展 Johnson 多面體和蜘蛛網圖形,總共有八大類,約 80 多個圖形的 Wiener 數計算。而計算方法:則多以「步數法」及「遞迴法」來計算,中間並常以數學歸納法證明。
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數字方塊尋極限~數字方塊擴展層數極限的探討
數字方塊曾以不同的樣式出現在一些數學書籍中,在科展活動中也有過幾件類似的作品,大部分都在討論它的共同特徵,例如:其中的奇偶現象,或是往內部發展時數字間的和差關係,我們這次的研究目標是挑戰在特定區間內(例如:只准用1~50的數字)的最高層數解答,以及特定區間內的最佳解答個數,研究結果顯示,應用我們反向思考得到的「上推法」,以及應用「費式數列變形」來抓取數字做數字方塊,並以「波峰現象」來輔助檢驗,確認了1~50之間的最佳解答為十三層以及解答數(2群解答)甚至更精確的說,特定區間不應該用10的倍數為斷點,而是確認十三層的最佳解區間(1~45),最佳解答為(1,8,21,45)及(1, 25,38,45)。
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風度「偏偏」-分析颱風風場的不對稱性及實驗模擬
為分析侵台颱風風場的不對稱性,本研究分析測站的實際風速資料,並設計氣流場實驗模擬。我們發現,未受地形破壞前,西行颱風半徑普遍是西>東,北>南,可能受高壓位置、東北信風造成;北行颱風大氣環境複雜,6號路徑颱風大多南>北,可能是颱風引進西南風造成,部分颱風與東北風共伴使北側大;7號路徑為西北側大;8~9號路徑為東北側大。地形阻擋也會使風場結構產生變化,背風側產生尾流區,在氣流輻合處形成噴流區等。本研究也以氣流場模擬颱風不對稱性並測量風速,我們發現改變吸力強度、裝置深度可模擬不同範圍的颱風,改變引流孔開關可使風場不對稱,放置障礙物及台灣模型可於背風側形成尾流、副低壓區等,模擬結果均以等風速圖呈現。
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「螺」密歐與諸綠「葉」--以台灣欒樹(Koelreuteria henryiDummer) 防治福壽螺之研究--
本研究尋找有效的植物以生物防治法的方式降低福壽螺的危害。結果發現16種植物中,台灣欒樹、馬櫻丹、大葉桃花心木、黑板樹、青楓及水黃皮0.5%水浸液第五天時皆有九成以上福壽螺的致死率。我們以台灣特有種植物、數量較多的台灣欒樹做進一步探究,發現其不同部位毒性強弱依序為枯葉>新鮮葉>果實>莖>種子;而0.5%新鮮葉及0.1%枯葉水浸液可於兩天內完全毒殺福壽螺。欒樹新鮮葉殘效,在11至15天時毒性(66.7%)約為苦茶粉(23.3%)的三倍;16至20天時,仍有近五成(48.9%)的死亡率,苦茶粉則已全然無效。在10~35℃內,新鮮葉0.5%水浸液第三天時皆達100%的致死率。 戶外實驗 (溝渠93.3%,田間枯葉65.6%,乾燥葉20%)證實亦有成效後,我們評估於鄉間廣植台灣欒樹,應可有效降低福壽螺的危害。
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(一)在物理課本第一冊第五章中談到彈性問題,內中虎克定律令人很感興趣,但不夠完整。例如 (1)螺旋彈簧的半徑對形變的變化如何?(2)壓縮及彎曲扭轉是否也能適用虎克定律?(3) 如何製作儀器來測定各種彈性限度或常數。(二)在同書第四章中我們已學會了力矩的計算,把他用在彎曲與扭轉形變上是很適合的。(三)在化學課本第一、二冊中我們又學到了亞佛加厥常數是否可把彈性實驗的結果用來計算品格間的關係。(四)我們又學過改變變因、控制變因等實驗方法,正好藉此實用一下。
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在經歷過「糞便上的奇葩」及「水玉黴的熱線追?」後,我們對資料極稀少的水玉黴引起進一步探討的熱忱,故於前次實驗中了解水玉黴的生活習性後,繼續研究引發這些習性的機制,利用立體解剖顯微鏡觀察、生化及錄影技術,追?出水玉徽抱予囊噴發機制及分子級的生長因素,以及完整詳盡的生活史,期能將水玉黴的零星知識貫串成系統,應用在教學資訊及日常生活用品方面。
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COP8 is the second unit of COP9 signalsome. In the comparison of BLAST ,we found that\r LLPC14 cDNA and the protein sequence are quit similar to the COP8 of Arabidopsis thaliana\r Therefore, we are interested in the role that COP8 plays in the photomorphogenesis and try to find\r the length of the sequence. So far, no result is obtained about the 3’-RACE, but we’re surprised to\r find that the sequence found in 5’-RACE is shorter than what we’re know, which suggests the RNA\r length of the cDNA used in the RACE combination has decreased.\r Although the final results of the COP8 5’and 3’-RACE haven’t been achieved, it is sure the\r COP8 is highly-conserved in many species. Since the similarity between LLPC14 and the COP8 of\r Arabidopsis thaliana is as high as 90 percent, we used the COP8 of Arabidopsis thaliana to detect the\r COP8 protein in pollen.在過去種綠豆芽的經驗中,不難發現它本身因為環境的不同,而有不同型態白化\r 的現象,例如:黑暗下萌發的豆苗。但尚未深入去理解白化的原因;而在後來的種植\r 經驗上,也發現有許多令自己覺得困惑的相同處。\r 在高二的生命科學第四章中,有提到光照與黑暗生長的植株,在構造比較上有明\r 顯的不同;其中,提及植物的活性組織存在「光敏素」(phytochrome),此色素蛋白的\r 存在於光照後,會引發一連串反應,至此,也稍微了解植物的萌發反應的差別。\r 故藉由個人在中研院植物所的資優生培訓過程,便以此為前題,進一步探究植物基\r 因組COP 8 與白化現象的相關性
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