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百「摺」不撓

有一次上美勞課時,老師教我們製作美麗的裝飾品,用吸管摺成粽子。起初,我們是用剪刀把吸管剪成長條狀,然後,應用摺紙的方法,上下翻轉,一會兒,就摺出一粒粽子。忽然,俊良想到在玩魔術蛇,利用翻轉的功夫,可以轉出不同的形狀來。況且,我們又能用一支吸管摺出一粒粽子來,那麼,我們用一長條紙,是否也能摺出各種不同的形體來呢?因此,我們便開始著手進行摺紙,也請教老師和搜集市面上的書籍,後來,卻發現到令人意想不到的結果。

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“橋”與“路”

本文主要是要探討在兩岸平行河流兩側(或同側)的兩個地點間,應在河流的何處造橋,方可達到首要要求(1)造橋經費最省,次要要求(2)各地與各地之間造路經費最省,即以「最短總路徑」建立道路及橋樑之間的聯絡路徑、進而推廣至多地時應於何處造橋與如何構造「最短總路徑」。

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舞動的精靈—多光源的成像變化

多個燈泡或燈管的光源投影時,會因觀察者的位置和觀察角度,在螢幕上會產生各式各樣的光影。線形的燈管會有長短、夾角的變化,多個燈泡光線通過小孔後則會形成多樣化的光影變化,充滿藝術投影的效果,猶如會舞動的精靈。利用自製的觀察器觀察成像,可以發現以下現象:一、孔洞半徑>2.5 公分,物距 191.6 公分時,燈泡的光影會相互重疊,形成不同的影像。二、物距越遠所形成光影越小,亮度越暗。觀察器的像距所能調節差距不大,所以影響較小,像距越大成像的光影也越大。三、彩色燈泡的色光重疊可產生多種的顏色變化,讓投影更具美感。善用面鏡成像與孔洞成像的光線變化,加上改變觀察者的位置和高度,可以清楚的觀察到多樣化的多光源投影。

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扭腰擺巢-探討褐帶紋水螟蛾幼蟲之保護構造和運動方式

褐帶紋水螟蛾(Parapoynx crisonalis)幼蟲棲息於池塘的水域環境,幼蟲為增加身體浮力使移動更有效率和保護自身避免天敵攝食,而有造巢的行為。無巢水螟蛾幼蟲以毛蟲運動方式前進,但移動速度比有巢者慢。有巢水螟蛾幼蟲移動時,會伸出前端七個體節,左右擺動身體,讓身體與巢以S形的方式移動。有巢幼蟲移動速度,主要受蟲體擺動的角速度影響;幼蟲轉彎時改變的角度,主要受蟲體該次左右擺動之角速度差影響。因幼蟲會攝食自身的巢,因此造巢葉片選擇順序和攝食喜好是一致的。巢具有立體的外觀,可增加巢的浮力;形狀呈橢圓形,且短軸與長軸的比值為0.22,可使巢在水流中所受的阻力較小。

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挑戰極限-立可白的組合密碼與凝膠應用

本研究主題是探討如何自製一瓶健康的修正液,代替有毒的化學立可白。我們試驗了各種植物乳汁、白色粉末,添加無毒揮發性的溶劑,比較各種不同的混合順序和比例,不斷的突破不凝膠的極限,成功的製成一瓶覆蓋力好、乾燥快、不凝膠,還有香味的立可白,並且利用凝膠的變色與逆反應,來檢測溶液中的酒精濃度。

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悠溪泉湧

近年來十分風行 spa 溫泉水療,在偶然機會中看到電視節目帶領觀眾實地尋找野溪溫泉源口,引發我們的興趣,因此在了解溫泉的成因及分類後,再向專家詢問後,我們實地探訪尋找南部熱門野溪溫泉的源口。溫泉水療雖盛行,但也引發不少問題:許多民眾泡了溫泉後,皮膚出現不適症狀,經向醫師求證,原來是酸鹼值惹的禍。我們利用實地勘查所採的水樣,先找出溫泉溫度的變化與酸鹼值的改變關係,再進而以此找出使各溫泉適合人體肌膚長時間浸泡的處理方法。

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毛蕨演化現象之探討

毛蕨是金星蕨科毛蕨屬中頗為常見之一種蕨類植物,生長於本省海拔 1200 公尺以下的庭園、路旁、田邊或山谷林緣空曠處,分布於中國大陸南部、印度、越南、韓國、日本、琉球、菲律賓等地,是屬於南中國要素的植物地理分布型。

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聚乳酸/天然纖維複合材料之研究-探討加入玉米葉纖維對機械性質之影響

本研究以玉米葉纖維做為聚乳酸纖維的補強材料,並以加入的玉米葉纖維長度為操縱變因,探討其對聚乳酸/玉米葉纖維複合材料機械性質的影響。實驗設計以純聚乳酸為對照組,以加入1mm, 2mm, 5mm, 13mm玉米葉纖維的聚乳酸複合材料為實驗組。本研究以拉伸強度和耐衝擊值來判斷機械性質的強度。 實驗數據顯示,實驗組的拉伸強度與對照組差距不大,但在耐衝擊值卻比對照組高出許多。除此之外,拉伸強度和耐衝擊值都顯示加入2mm玉米葉纖維在實驗組擁有最佳的數值。另外,加入越長的玉米葉纖維反而不會擁有較佳的機械性質。未來期待聚乳酸複合材料能夠應用在更廣的層面。

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十八啦!擲骰子,求組合數

我們所研究的問題是由許志農教授在「高中數學大賞」書中所提出的問題:設一骰子連續投擲n次出現的點數依序為x1,x2,…,xn,令 Yn=x1+x2+…+xn,試求Yn為7、5、3的倍數之機率為Pn。突破以往使用機率方式求解,我們改採用矩陣列出餘數為0、1、2…的所有組合數,透過矩陣的運算,觀察到各元素間的關係,進而解決上述問題。延續這個技巧,我們再次處理骰子平方和為4、3的倍數的組合個數。

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活力再現

主要是研究使用橡皮筋彈力器驅動潛行車廂體進入隧道後,產生的活塞效應與引流效應做為主題,探討潛行車廂 (斜面、平面車頭造型)對隧道內各個垂直圓周角度(@15°)與水平@18cm的氣流速度變化。結果發現在隧道活塞效應與引流效應最大的為垂直圓周角60°位置,再針對隧道圓周角60°水平向之B- 4、E- 4、H- 4、K- 4等孔位開設直徑4cm的通風口,測試驗證開設通風口後能有效降低活塞效應,使引流效應趨緩。潛行車廂行駛隧道所引發的最大活塞效應與最大引流效應之位置所得數值,建議於活塞效應與引流效應最大位置區可設置通風口或減壓井,甚至利用空氣流速效應設置發電機組提供隧道內之照明,使隧道成為綠隧道。

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酵順地球

這次的研究是要了解如何利用新鮮果皮、黑糖,發酵三個月來製作環保酵素。首先,本研究先製作酵素,並利用不同比例及發酵時間長短不同的酵素來探討。在清潔功能等實驗,我們發現效果十分好;分解實驗,我們還發現酵素可以讓美工刀變銳利、分解鐵鏽和汙垢。最後,探討酵素對生物的效果,發現酵素可以較快讓種子發芽。從各項實驗中大致上綜合酵素的效果最好,發酵越久的酵素效果也越佳;比例方面則是各有不同的比例,其中1比10的比例在大部分的實驗上效果是最好的。所以從以上的實驗,我們發現酵素擁有神奇的功能,另外在製作酵素時所產生的臭氧還能修補臭氧層呢!製作酵素、使用酵素、少用化學清潔用品,「酵順」我們的地球!

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「膜」力無窮-量子點薄膜應用發想及探討

本研究是分別利用細胞粉碎及磁石攪拌兩種方式,混合不同濃度的量子點前驅物,做成多種發光強度的量子點薄膜,並探討其對發光效率的影響。研究中藉由調整前驅物之濃度以控制量子點的發光效率。此外,為達到量子點長時間穩定的需求,實驗中在量子點溶液中加入高分子聚合物-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中,並且順利製造出實驗期待的綠光量子點膜。 藉由探討量子點濃度及實驗中的變因對量子點薄膜之發光強度、發光效率的影響,最後以藍光LED激發100μl的細胞粉碎綠量子點薄膜,再加入紅光,成功混合出白光。 研究結果顯示量子點薄膜混合出的白光色彩更飽和、色域更廣。期待未來有機會應用在新制顯示器如投影機、電腦螢幕等應用。

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