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捲曲的吸管紙圈,遇到水後會發生什麼樣的變化?

(C) 慢慢伸長,而且會變大一些。下圖是剛開始 下圖是最後結果,粗細變大一些,但長度增加許多 紙張纖維因毛細現象作用,迅速吸水後膨壓增加,使得皺縮的纖維伸長,因此紙圈圈的長度會逐漸增長!

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壞菌都殺光,越冷越抗氧

本研究係以冷泉菌水解鯖魚蒸煮液,可由食品工廠排放廢水中開發一種高價值與高功能的健康食品來源為研究主題。結果顯示,冷泉菌發酵10~30分鐘,可以顯著地降低鯖魚蒸煮液的揮發性鹽基態氮由135 降至99 mg%,添加30 g 冷泉菌於魚肉水解液中,即可抑制金黃色葡萄球菌的生長,而此水解液並不會影響腸內大腸桿菌的生長,添加冷泉菌40-50g 之水解液,凍乾後的總色差與市售奶粉並無明顯差異,鯖魚肉蒸煮液的去除DPPH 能力可達92.26%。冷泉菌的添加並不會降低其高去除能力。添加40 g 冷泉菌對亞鐵離子能力的去除效果最好,殘留率31.29%。添加冷泉菌40 g 組的鯖魚肉蒸煮水解液,其亞麻油酸過氧化物降低的能力,高達98.20%。本研究之成果可以提高魚肉罐頭業者回收蒸煮廢液意願,減少對環境的影響。

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以HHT探討311日本海嘯對台灣各港的影響

本研究以希爾伯特-黃轉換 (Hilbert Huang Transform, HHT),來分析311日本海嘯對台灣各港的水位變動影響。利用HHT將各港驗潮站資料分解成數個本質模態函數 (Intrinsic Mode Functions, IMF),從中找出天文潮和海嘯影響的IMF。將主要的天文潮及趨勢線濾除後,可清楚看出海嘯影響水位的成份,進而分析各港口海嘯波抵達時間、振幅大小和主要頻率等。由 IMF 中可發現海嘯波來臨前海水水位退潮及急升狀況。此外,東部各港呈現出較為明顯的地震前導波(P波)所引起的高頻震盪波,與地震發生時間、P波傳遞速度、海水傳遞延遲及各港水位抬升時間都大致吻合,但較海嘯波到達時間大幅提前。上述研究結果,對瞭解海嘯波特性,將有所助益。

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它真的看的見--利用雷射光偵測微小位移之研究

應用光線的反射和直行特性,以簡單的實驗器材設計出偵測微小位移的實驗方法,可以把生活中許多自然現象的微小變化量放大,方便我們用眼睛直接觀察。利用傳聲筒橡膠膜上的小光碟片在接收到聲波後,發生微小的振動,藉由投射在遠處屏幕上反射雷射光點的位移放大效果,產生一個聲波振動的放大圖形。反射雷射光圖案的大小、形狀會隨著聲音的音量、音調和不同的聲音迅速變化。為了深入了解利用雷射光偵測微小位移的基本原理,我們測量在不同屏幕距離下,光碟片反射鏡偏轉角度與反射雷射光點移動距離的關係。利用偵測溫度上升1℃時, 空氣受熱體積膨脹的微小變化量,以驗證我們的實驗方法。最後,應用於人體脈搏跳動的測量,將脈搏跳動的大小用比較科學的數據表示。以後中醫師就不用把脈了,改用〝看脈〞的比較好!

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清者自清濁者自濁?大坑-清水溪與濁水溪的探密

在上鄉土課時發現同一條河的兩條支流,一條叫清水溪,一條叫濁水溪,引發我們的好奇而想探討,為何相隔一個山丘會有如此南轅北轍的溪名呢?於是我們拜訪大坑耆老、蒐集資料,設計以濁度計檢測河水濁度、過濾河水沉澱物、土質沖刷、實地勘察等研究方式,了解大坑清水溪和濁水溪溪名的由來。研究結果顯示影響溪水濁度的因素有:河水含砂量、河床高度、河岸地質、河床沉積物、植被種類等。實驗過程除了能了解溪名由來,也可以將所學的知識和技巧運用於生活的自然環境中,進而關懷我們的鄉土。

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我是電動車我不充電

本實驗運用法拉第電磁感應原理(Electromagnetic induction),設計無線感應電動模型車。利用電源供應器、訊號產生器、訊號放大器等工具,輸入特定頻率的電壓、電流產生方形波後,可成功使模型車高速前進。第一代模型車因車體線圈匝數多、車體重、軌道線圈纏繞技術欠佳、圓形軌道不平整,雖成功展示了無線充電技術的實用性,但跟我們玩四驅車時車速相差太多,於是著手改良第二代機,希望再提高傳電效率、減少車體重量及避免能源消耗。實驗結果發現系統條件改變時,僅在某一狀態出現電感電容共振現象,因此不宜盲目增加線圈數量。本研究建議,將來設計此類感電系統時,不論微型化或大型應用上,均應注意最佳共振效率的表現,以免造成材料或能源浪費。

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金門航空站飛機起降之都卜勒效應探討

本研究針對飛機頻率與都卜勒效應進行研究,我們一起在金門航空站附近的起飛降落點分工錄製影片與蒐集資料,進而使用BORIS、Audacity、Spectrum、google科學日誌、世界迷霧app、flight tradar等軟體進行資料分析,觀察飛機起降聲音的頻譜趨勢,再利用都卜勒的公式配合溫度以及飛機起降角度的修正,套入資料後計算飛機的降落速率。分析過程中發現了ATR機型相較於大型渦輪飛機來得好分析出速率與頻譜趨勢,我們也設計了簡單的小實驗驗證飛機接近與遠離其渦輪或螺旋槳對於其風速影響,也搭乘了數趟飛機進行飛機內頻率的測量。經過一番摸索我們發現其實可以利用簡單的儀器與軟體去分析飛機的聲音頻譜,藉由一連串的探討與分析發現都卜勒效應是實際可以在日常生活中運用的。

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動畫世界中的物理

一般在繪製2D逐格動畫時,在真實與誇張之間要拿捏一個好的平衡點相當不容易,尤其是當您不熟悉物理力學原理時,在運動軌跡的決定上就會毫無依據。此研究藉由對於物理力學原理的探索,思考哪些理論是動畫世界中仍然必須依循的,整理與推導出幾項實用的公式,並將公式寫入Excel表格,利用圖表的方式顯示出符合物理原理的運動軌跡,提供做為作動畫時參考的準則。我們完成的Excel表單,可以稱為是初級版的2D的動畫物理引擎工具。實驗利用兩組動畫的比較,一組是在自習物理力學原理前繪製的,當時完全憑經驗與想像;另一組則是靠我們製作的工具輔助才繪製完成的。可以看出後者的動畫作品不但不失原本的生動感,且動作更流暢並令人信服。

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「波」起「電」湧-新型波浪發電機

我們設計的新型波浪發電機,主要是以電磁感應為原理,讓強力磁鐵順應波浪浮動而能在線圈裝置內部移動進而產生電流,全程不製造任何汙染。首先我們設計了振動式的發電裝置,並測量其相關特性,以手搖測試時,最大感應電壓可達到5V。接著進行人造海浪測試,過程中發現磁鐵與線圈的相對位置會對發電能力有所影響。我們並設計了漂浮式和固定式兩種形式的發電機,並測量和比較其特性與優缺點,研究結果顯示漂浮式發電能力較佳,但容易受到線圈重量影響而限制其發電效能,而固定式感應電壓一開始雖然較低,但隨著線圈匝數增加時可有效增強發電能力。我們的研究相當具有應用的潛力以及前景,對於四面環海的台灣提供一個綠能發電的可能性。

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狡「蟹」三窟----網紋招潮蟹(Uca arcuata)的洞穴建築

東石大橋旁的灘地以網紋招潮蟹為優勢種,本研究則選定五個調查樣區,利用望遠鏡觀察並實地測量洞穴和網紋招潮蟹外型的大小,及利用聚合樹脂製作洞穴模型以便了解洞穴內的構造。研究結果發現樣區中網紋招潮蟹雌蟹數量較雄蟹少,常出現在靠近水邊的區域。所建築的洞穴會因季節及位置有所差異,第 I 區的洞穴位置常會改變而且較淺,冬季的洞穴則較深。洞穴的種類分為平洞及煙囪洞穴,漲潮時,部分洞穴會因洞內水位上升而產生封洞的行為,洞穴內的相對溼度可以維持在 90%以上。成蟹築洞除了第 I 區以外,僅會進行橫向洞穴出入口位置的修改。平洞的出入口直徑與甲長相近,至少會有二個出口,做為避難與防禦入侵之用。主洞穴的直徑大於其步行寬度,溫度維持在 19~27 ℃,底部有積水,為洞內主要活動區域。煙囪洞穴為單一出口,夏季的洞穴其中段特別寬大,可作為求偶之用。由聚合樹脂表面黏附招潮蟹的外骨骼,推測網紋招潮蟹在洞穴內蛻殼,減少被攻擊的機會。

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台灣2005年國際科學展覽會評審總評語

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小燒包─神秘粉末的研究

哇!好棒哦?手不再冰冷了。冬天來臨,爸爸特地送我一份神秘的禮物─小燒包,讓平日手腳怕冷的我,不再冰冷了。 這份神秘的禮物─「小燒包」,用透氣的不織布包著,外面再用塑膠袋封住,當把塑膠袋拆開並用手搓揉後,「小燒包」神奇、快速的產生了熱,使手暖和不再感覺寒意。到底這「小燒包」中是什麼東西呢?它為什麼會發熱?熱又能持續多久呢?一連串的問題引起我對「小燒包」的好奇,於是在老師的指導下,和幾位同學共同研究「小燒包」的秘密。

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