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小粉圓大學問

本研究旨在探討影響粉圓煮熟的各項因素及性質:包括物質的熱脹冷縮現象、溫度對物質的影響、物質在不同溫度下的密度變化、物質在不同濃度的溶液中的密度變化,並從力學的角度來測試物質的Q度。

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台灣蟾蜍之生態及種間變異的研究

去年,我研究蟾蜍,得到不少新鮮的知識,也認識了蟾蜍的種類。不久前,我在植物園發現一種蟾蜍,外型及習性與台灣盛產的黑眶蟾蜍相比有相當的差異,查遍了有關文獻都找不到確切的描述,懷疑可能是個體上發生變異造成的,本研究即利用其生態、型態的變異,來探討其種間變化特例。

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「振動實驗器的製作」與研究

(一)暑假參加科學研習,教授讓我們實地操作,來暸解一些物理現象,讓我們感到興趣的是有關波動(振動)現象,如( 1 )藉由示波器而瞭解聲音振動的週期性和二維簡諧振動。( 2 )梅爾得實驗:藉電振音叉與繩的振動而瞭解駐波與共振原理,其中波速的計算還是由一個我們不瞭解的公式 而得。因為我們只瞭解 v = fλ以求波速。 (二)在物理課本分子模型中讀過一個模型:粒子周圍都有 6 個粒子,且其間引力以彈簧相連接示意,我們想知道該粒子到底是作何種運動? (三)由以上研習營的活動和設計實驗,我們決心自行設計一個新的機械式的振源,又能改變振動的振幅,又能改變振動頻率的振源,又能直接測量頻率,來進行一連串的振動實驗。

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「粄」中乾坤,「條」理分明

本研究利用拉力計、電導度計、曲度計等儀器研究不同米類、不同水質、不同質量等實驗條件下所製成的粄條在拉力、電導度及甜度的差異。拉力大小排列為在來米>美濃米>長米>蓬萊米>泰國米>糯米>圓糯米;無任何添加物時,大部分米類的拉力一開始會隨著靜置時間增加,但到20分到40分後便開始下降;而糯米、圓糯米則呈現持續上揚的趨勢。加入蕃薯粉和太白粉後,各種米類的拉力皆會隨著靜置時間增加。使用不同水質時,拉力大小依序為蒸餾水<逆滲透水<山泉水<自來水<地下水。增加米類質量會增加拉力,但非成正比;美濃米、在來米從50g增加為100g時,拉力有較明顯的增加;加入蕃薯粉、太白粉則能大幅增加米漿的拉力,但繼續增加只會微幅提升拉力。

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探討光合作用的秘密

本學期上自然課時,老師說:「植物的光合作用是吸二氧化碳,呼出氧。」這項定理,相信每個同學都知道。可是我心衷突然想到,二氧化碳量的多少和光合作用有關嗎?上午、正午或傍晚、天氣冷或熱,對光合作用也有影響嗎?我好奇的請教老師,老師再三詳細的講解,並鼓勵我研究,希望我能找出一套最容易得到答案的方法,長期的觀察出光合作的祕密,儘早解開心中的謎。

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生生不息

電視上廣告時常出現台灣區人口問題家庭計劃展覽會上的指示,目前台灣人口增加每小時出生4-8人,平均每平方公里有492人,=高居世界第二位,這個數目實在驚人,有鑑於此,我們利用數學平均值問題在基隆市信義區深澳坑一帶展開抽樣調查,將結果以平均值表示出來,以配合家庭計劃中心加強推行家庭計劃,配合國策,以期增進國民健康及接受良好教育。

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螢光水影—水生「條背螢」生態探索

「螢火蟲」是所有螢科甲蟲的統稱,條背螢(Luciola substriata)在分類上屬於昆蟲綱、鞘翅目、螢科,一生歷經卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段,是屬於完全變態的昆蟲。由於幼蟲水棲的特性,被歸為水生螢火蟲,在所有螢科中屬於較為罕見的習性,以台灣五十餘種螢火蟲中,僅三種屬水生,因而具有生態上的獨特性。此外,幼蟲雖生活於水中,但其外型構造、呼吸方式等,與另兩種水生螢火蟲有顯著不同,也較晚為人所認識。 幼蟲期的條背螢以水中螺類為主食,約經過四、五個月的成長,歷經多次蛻皮後,終齡幼蟲會上陸準備化蛹及羽化。成蟲約在五、六月間出現,並在棲息地水域附近活動、交尾及產卵。就文獻記載和資料查詢,條背螢在北部、中部、南部及金門均有分佈,惟數量不多,生態及習性仍有待更深入的研究。

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四平八穩-建築物的流體力學效應

此實驗是將模型置於風洞中,藉由風洞模擬真實流場,及利用皮托管壓力計測量壓力值,並用風洞的煙線產生器觀察流線的變化。實驗中調整風洞風速為1.0m/s、3.2m/s、5.3m/s、 7.4m/s,以風速算出雷諾數值,以找出應有的流場分布,與測得的壓力分布圖加以比較;並利用白蠟油產生煙線將風洞內的真實流場具體化。 實驗中所有情況的雷諾數皆介於103~2×105,依照資料,此時空氣會有剝離現象(分離點),且分離點會向風的來向移動,從實驗數據中皆可看到,在數據中的最低壓便是分離點。所有模型因橫切面皆為對稱形(正方形),所以壓力分布會對稱。 拍攝煙線結果發現,金字塔、正立方體及長方體在背風面皆有渦流產生(當高度越大時渦流越大),但是僅有正立方體與長方體的正面下方有渦流。因為長方體的背風面渦流較大,依此結果可暫時推測長方體的背風面最不穩定。

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「漩」機重重

流體旋轉時,外圍及底部流體,因槽壁及槽底摩擦力的影響,流速較慢,相對的壓力也較大,導致外圍的水流會轉入中心,發現本實驗的渦流為強迫與自由漩渦組成。實驗中,探討 f(轉動器的頻率)、H(總水深)、y(?入深度)、R(轉盤半徑)四者與角形數間的關係。若 y、R 愈大、H 越小,隨著 f 的增大,可觀察到的形狀邊數越多;反之,若 y、R 愈小、H 越大,則 f 愈高,所形成的圖形半徑愈大,易超過轉盤,不易觀察。依白努力定律,外層水流的流速較慢,而內層水流的流速較快,故外層壓力大而內層壓力小,水會由外往內流,而此渦動流於轉動液面產生的剪力,可能為產生 N 邊形漩渦的主要原因之一。流體旋轉系統中,因轉動而產生流體離心力與內外層壓力差交互作用下,於某特定相關的因素條件下,形成特定角形數漩渦,是本實驗的重要發現。

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模擬衛星對地運動

本實驗設計一個模擬衛星裝置,記錄運行中的衛星投影在自轉地球上的軌跡,以相對運動之概念加以分析,尋找影響軌跡的變因。並以實驗找出的變因為參數,設計電腦模擬動畫,模擬各種不同的軌跡與實際測量結果對照。應用實驗歸納出來公式驗証福爾摩沙衛星的數據。

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聽酒杯在唱歌-濃度與聲音頻率關係之探討

用沾溼的手指摩擦杯子的邊緣會產生聲音,而且聲音的頻率會隨著杯子的不同,以及杯內所裝入液體的質量及濃度的不同而產生變化。 本實驗是藉由摩擦裝有溶液的杯子產生聲音並探討何種杯子比較適合本實驗之用,以及摩擦所產生聲音的頻率和杯中所裝溶液濃度之間的關係,再用得到的結果來預測和測量溶液的濃度及溶解度的大小。

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伯努利定律在樂透機上的應用

樂透機上的彩球,為何控制閥打開時,彩球就被吸管吸出。

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