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我開『窗』你納『涼』--探討不同形式溫室屋頂與其開窗位置的降溫能力--
一、降溫率好壞受屋頂形狀和窗口位置有關。山形和斜頂式頂高較矮、角度大的屋頂,降溫率較好。風場分析得知對開迎風面和背風面窗口,風速較大。因屋頂角度平緩,可能有伯努力效應形成,使它降溫好。 二、圓拱型屋頂並非弧型越圓越好,頂高16cm頂開上下層的降溫效果好,增高或降低都會影響降溫率。 三、以小風車圈數測量屋頂上方風場變化,推測溫室氣流走向。圓拱型頂高16cm頂開的窗口正上方3cm的轉速最快,即該處有個低壓中心,容易帶走熱空氣。山形150度對開平均降溫率比其更好,但是下層的降溫效果不如圓拱型頂高16cm頂開。 四、(一)平均降溫率最佳的三名:山形9cm對開>圓拱型16cm頂開>圓拱型9cm對開。 (二)上下層降溫率最一致的是圓拱型16cm頂開。
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本研究基於機器人能取代人類作危險且重複的工作為觀點出發。探討擦窗機器人的設計結構及操控程式,利用Arduino控制板,結合馬達、感測器、支架及輪子來驅動。完成主體後,再以三階段的控制研究:移動測試、使用者操作、智能感知逐步達成擦窗戶機器人的自動化及智能化。在吸附方式上使用自由度較高的磁鐵,透過吸附在玻璃的力量加上移動來擦拭、清潔。製作過程中,逐一測試機器所需的不同物件,透過各種資訊軟體作模擬及設計,最終完成此智能擦窗機器人的雛型,希望藉由此研究達到拋磚引玉,讓更多科學愛好者共同投入機器人研究的學問中。
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探討蝶豆花進行電解反應時內部離子與分子運動狀態
本研究結合電解反應以及蝶豆花遇酸鹼會變色的現象,讓正離子、負離子與不帶電分子此三類粒子,在膠體內的移動情形可「同時」透過「具體的顏色變化」來進行量測與分析。透過本實驗得知,蝶豆花膠體內部粒子受到電力作用、摩擦力作用(此處摩擦力指的是欲測量粒子在未摻雜質之蝶豆花內部所遇阻力)、濃度梯度、雜質散射等因素影響。同時,本研究也 將粒子在無電場下的擴散與在電場內漂移的兩種運動情形分別分析,並求出粒子在電場作用下的遷移率。若應用於教學上,可使學生對於電解質的解離與移動方式了解有所助益,未來另可對粒子移動情形如何受到熱效應影響做進一步分析,使理論更趨完善。
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長期以來高雄地區水質一直不佳,探究其原因與高屏溪沿岸高氮磷濃度廢水有關。在尋求解決之道的過程中,我們發現了一種在吸收氮磷方面有良好成效的植物--培地茅。實驗結果顯示:培地茅具有在水、旱地生長的能力,即使處於惡劣的環境(200ppm 硝酸鉀溶液試驗)之下也具有良好的生長能力。其中在根部生長方面,尤為明顯(砂耕的根系更以平均一天 2.35 公分的速率在生長)。由於此項特性,使得培地茅在測定氮含量吸收成效的實驗上,有相當不錯的成果(吸收效率:88.7%)。於是我們更進一步地將得到的數據,作推廣與應用:在污染程度不同的地區,採用合適的種植方式,為水質淨化作嚴格的把關。
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Mr.AI 與颱客-簡易人工智慧對颱風降雨量的估算
自然課本上提到:颱風是台灣的主要天然災害,卻也是重要的雨水來源之一,假如沒有它,很可能會發生乾旱,所以我們對颱風可說是「既期待、又怕受傷害」,想藉此機會找尋推估颱風降雨量的方法,但是書籍資料上的方法卻不一致,而且需要經過複雜的計算,讓我們想嘗試用幾個簡單的氣象因子推估降雨量的多寡,正巧在電視上看到了機械公敵(描述人工智慧)的影集,感到很有興趣,也因此開啟了我們研究的方向。
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骨牌與撞擊原理在日常生活中的研究和應用
(一)弟弟在電視看到骨牌表演覺得很好玩!想再試試,正苦無材料時,書桌堆滿了一堆音樂、故事 … … 等錄音帶及光碟、磁碟的匣子,他們的形狀大小、體積重量看起來都差不多,是很好的骨牌材料。 (二)媽媽時常叮嚀我們聽完的錄音帶要放進錄音帶匣子,並且要按照種類、單元順序排列好,一方面不會佔用太多空問,一方面也可以節省取用時間,要我們到百貨公司看看有沒有收容這些束西的器具。
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ㄍㄧㄚˋ那ㄍㄧㄚˋ嘎呀巴蘭睨註1──霧社地區蟲癭相調查
1995 年的 10 月是我第一次看到蟲癭的時候,當時是在一株稱為「小金櫻」的薔薇科植物的葉片上發現。那時根本不知它叫「蟲癭」,也不知它的形成是由昆虫寄生所引起植物細胞組織不正常的生長。當時還以為是某種寄生性的植物,為了加以證實,我帶著它去請教植物保護老師,得到的答案是一個「?」後來又有於一個偶然的機會下,前往台大梅峰農場實習時提出了此問題,也有帶標本供其鑑定,得到的答案也是一個「?」後來我不斷翻閱書籍但答案依然是一個「?」\r 直到 1996 年的暑假,我去農試所拜訪一位研究人員時,提到此事,並帶標本去,但不是小金櫻,而是台灣雅楠。得到的答案有兩個,一是蟲癭,一是寄生性植物。為了要進一步的求證,那位研究人員介紹我前往國立自然科學博物館找一位植物專家,而在見到那位專家時,他馬上給我了一個答案「蟲癭」,並轉而介紹我去認識一位正在對調查台灣蟲癭相當有研究的人員。在她那兒,我得到了許多相關蟲癭的文獻及資料。\r 1995 年的 11 月學校新成立了一個社團「生態保育社」,指導老師是教生物兼班導的老師,而我也是社員之一。她於去年也指導過學生參加科展,主題是調查霧社地區的蕨類,看到他們研究結果後,突然有一莫名的想法,那就是:不管花多少年的時間要將霧社地區生態作一個調查。在不知它叫蟲癭時,為了尋找答案所翻閱的書籍資料,每每採集地都少不了霧社,而在這段時間裡,我也常在山裡頭亂闖亂走,發現到霧社地區林相複雜,相對的可在此地生存的生物也就多了,而蕨類的調查使我更確定了這個想法。\r 「蟲癭」這種生物它可能在任何植物部位上發生,而一般人對它只有片段的知悉或完全不知有它的存在,種種的原因給了我一股衝動,那就是藉由此次科展機會將它介紹給大家知悉,這也是霧社地區生態調查的序曲。
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我們想要了解過號看診等候的相關問題,在此研究中,我們先利用手繪 圖及電腦驗證找出「分段法則Ⅰ」,進而導出遲到情形與過號需等候人數的函數關係。 利用方格「走最短路徑」的方法,將到診情形轉為方格走最短路徑圖,找出「分段法則Ⅱ」,求遲到者插號位置及新的看診序號,並由等待數列,求過號需等候人數。 在一個獨立插號作業中,要找出到診可能情形方法數,我們將Catalan數列的條件加以變化,在一個 的方格內,向右走 單位長,向上走1單位長, ,證明其一路領先的方法數為 。 最後將取號碼單機器運用在候診上,並利用等候理論(Queueing theory),做不同插號規則的比較。
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本研究是針對小紅姬緣椿象成蟲(Leptocoris augur)的外觀特徵、習性、長短翅型及雌雄比例具有的多樣差異做探究。我們發現:小紅姬緣椿象在變成蟲前無法分辨雌雄,也無法分辨長翅型或短翅型的種類;溫度的變化會影響卵的孵化率和產卵數。我們也發現小紅姬緣椿橡短翅型雌雄交配產的卵產卵數與孵化數都是最高的;在校園的族群裡數量最多的也是短翅型的;小紅姬緣椿象在不同型交叉交配後的下一代,是以雌的長翅型最多,雌的短翅型最少,而長翅型雌、雄交配完全不會產下短翅型的;在小紅姬緣椿象自由選擇交配中發現,牠們會選擇和自己同翅型的個體交配,校園調查的結果也不例外。我們更發現:小紅姬緣雌椿象在沒有交配的情形下,平均約經過32天會孤雌生殖。
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自從捷克小說《羅薩姆的萬能機器人》提出「Robot」這個詞彙之後,機器人已經成為常見的小說、電影題材,機器人在生活中的應用成為今天的重點產業,已經廣泛應用在工業自動化、軍事方面,機器人也逐漸走入家庭,無論是應用在哪方面,都必須解決如何定位(Localization)機器人的問題。為了解決這格問題,目前已經發展了GPS等方式「直接提供座標」來定位機器人。若機器人沒有定位器的輔助下,只能在機器人位置的觀點蒐集數據,其中機器視覺建構地圖(map building)是透過機器視覺的分析來建立周邊地圖,是一種常見的解決方案。這裡我們更進一步,進行只讓機器人擁有羅盤感應器和閉路伺服馬達的條件下的研究。
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在日常生活中,我們常看到房子的地板或牆壁貼著磁磚,許多是由正多邊形所購成的。我們非常好奇到底那些正多邊形可以當做磁磚的形狀?老師建議我們從一年級上學期學過的正多邊形著手,再運用二年級所學的方程式、不等式,以科學方法,試著去尋找正確的等案。
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當任意多邊形每邊點數不斷增加時,總和點數應該是多少?其變化之方式又是為何呢?當圖形由平面改成立體時,其總和點數之變化是否又與平面時的變化有何關聯呢?本篇文章主要是探討多邊形在每邊點數不斷增加時,總和點數之變化情形,進而探討在三角錐、四角錐…至 m 角錐之總和點數,循序漸進的去找出數與形之規律。
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