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於四十三期牛頓雜誌上的一篇[碎形幾何學之美],引起我們極大的興趣,尤其在於牛頓法與方程式之複數根以及夢幻般美妙圖形之關係。以下便是我們的探討。
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淡江大學電機系機器人研發團隊 歷年參與國內外競賽心得分享
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由一道追逐問題開始,藉由控制追蹤器使獵人與兔子距離最遠,得到一、二、三與四個獵人追一隻兔子時,兔子與獵人的距離關係遞迴式。修改遊戲規則:(1)讓兔子僅在部分回合隱形;(2)定義「謹慎」和「明智」兩種情況來探討增加獵人數對追兔子的影響。研究發現:(1)兔子在現身的任一回合,其與獵人移動前後距離不變。若兔子至少隱形一回合,獵人就無法與兔子所在處重合。在109回合中,兔子若隱形4999回合以下,則可達成原題要求。(2)當兔子是「明智」的,獵人就永遠追不到兔子;但若兔子是「謹慎」的,就能用二或四個獵人達成原題要求。此外在三或四個獵人追兔子時,讓兔子部分回合現身,在追過頭之前獵人與兔子的距離會遞減,有追過頭的回合兩者距離則遞增。
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『銅』心協『鋁』—利用氧化還原回收銅離子之研究
利用氧化還原反應,鋁的活性較銅大,因此鋁扮演失去電子的角色,將鋁片放入2 M KOH,銅片放入模擬含銅高濃度之廢液1 M CuSO4,銅廢液之Cu2+ 離子得電子析出於銅片,原本濃度高達 6.35×105 ppm之廢液,經回收後Cu2+ 離子濃度下降至1.999 ppm,符合行政院環境保護署規定之放流水標準3.000 ppm,Cu2+ 離子回收率達99.99 %。達到淨化銅廢液的效果,同時氧化還原過程中可產生電能,接上蓄電池,儲存產生之電力,其電壓1.575 V及電流3.05 mA。 利用上述的條件,製造出裝置模型,我們並利用塑膠桶及藥品瓶、橡皮塞、珍珠板、5組球閥、透明塑膠管、塑膠接管,製造本研究裝置模型。 裝置優點:半連續式多級操作、回收銅金屬、產生電力、淨化水質達法規之標準、製作成本低。
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熱及金屬離子壓迫作用引發HsP70基因在鏈黴菌及鼠神經膠瘤細胞中表現
關於熱壓迫蛋白的作用研究起諫於 1962 年,由果蠅唾腺染色體“泡夫” ( puff )而起。泡夫受熱、水楊酸鈉,或 Dinitrophenol ( l ) 所引發,也受其它形式的壓迫而引發( l ~ 4 ) ,只需引發數分鐘,如此的 DNA 合成也在其他細胞和組織中發現( 5 ~ 6 )。在 1 9 73 年 , Tissiere ( 7 )引用 SDS 蛋白凝膠電泳法以分子量分析泡夫所引發出的蛋白質問題,這是第一個熱壓迫蛋白的分析突破。
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在平面上的凸多邊形內部加入有限個點,作三角化後所得到的新圖形,稱為「三角化圖形」。為探討三角化後各點的度數,我們考慮三角化圖形的對偶圖,藉由對偶圖的各項性質找出特殊的三角化圖形:「偶三角圖」、「奇三角圖」、「三角正則圖」…等存在的充要條件。另外,在空間中,針對一個三角面體進行四面體化所形成的結構,我們也做了類似的分析。
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本研究的實驗目的是針對夜市常見射飛鏢遊戲,自製簡易模型探討大獎出現機率,作為提醒小朋友勿亂花用零用錢的最佳例證。除了按照飛鏢盤正常數字排列外,我們還試著製作出以順時針方向排列數字的飛鏢盤,以及用不同半徑畫圓,探討圓的大小是否會影響數字總和發生的機率?實際操作後,發現數字以順時針方向固定排列時,出現大獎機率較高,所以市面上常見飛鏢盤上的數字排列有其一定道理。而不同大小的圓,從實驗的結果觀察,似乎不會影響發生的機率,故較大的圓目的在提升命中率。透過實驗的數據,讓小朋友了解到中大獎的機率非常的小,所以應該把錢花在有意義的事上,勿做無謂的浪費。
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在不斷的嘗試之中, 我們尋找到了合成生化柴油時的最佳比例, 也就是若以2 5 0ml 的回鍋油製作生化柴油時, 建議加入的酒精在2 5~ 4 0ml 之間為宜(回鍋油與酒精的比例在6 . 2 5 ~ 1 0 之間), 且氫氧化鈉僅需1 g 即可。另外, 在生化柴油的生活應用上, 可將製作出的生化柴油當作油燈的燃料; 在燈芯方面, 需要選擇吸油性較好的物質來製作, 才能吸上足夠的油來燃燒。也可以將柴油混和蠟油, 做成各式各樣的蠟燭喔!
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本實驗是探討振動方式、振動的頻率、大小顆粒的直徑比、不同材質大顆粒、不同直徑的背景顆粒等對大顆粒被推到表面的時間的影響。實驗結果顯示:垂直振動時,大顆粒與背景顆粒之直徑比愈大,大顆粒上升所需時間愈短;而水平振動時則與垂直振動之發現相反。垂直振動時,不論在固定頻率或變動頻率情況下,大小顆粒的直徑比愈大(ξ 愈大),大顆粒露出表面的時間愈短。當ξ 從3 增至3.5 時,大顆粒露出表面的時間變化最明顯。而大顆粒的密度愈大,露出表面所需的時間愈長。背景顆粒愈小,大顆粒上升至表面的時間愈短。
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Fenton反應是雙氧水被亞鐵離子催化產生自由基的過程,藉自由基強烈的氧化能力,可氧化許多有機物,常用於處理工業汙染物。本實驗試著找出是否有其他金屬離子能引起類似Fenton反應(Fenton-like)的效果,藉由環境染料在光譜儀中測量其吸收度,如果染料氧化在特定波長下吸收度會改變,想藉此量測金屬離子催化雙氧水產生自由基的情形。但實驗中發現金屬離子可能與染料發生反應。所以我們再使用碘光度法:碘離子被氧化成碘分子並於水中生成三碘離子,使溶液呈黃色,並藉特定波長吸收度上升多寡或氧化速率來量測金屬離子催化雙氧水產生自由基的效果。最後發現在pH = 7中鈦離子(IV)及鋁離子有比亞鐵離子更強的催化能力。
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「砂」很大,「氯」離子趕快走,利用外加電場進行海砂屋中海砂鹽分析去除防蝕之研究
海砂屋的危險是海水含有氯離子,若用海砂作為混凝土之拌合材料,將造成混凝土的氯含量過高,降低混凝土PH值,破壞混凝土鋼筋保護層,產生腐蝕,造成混凝土剝落,影響結構物安全。本研究是應用外加電場保護的原理來去除混凝土中的氯離子,希望藉由非破壞性的技術達到修補防護效果。研究結果顯示,由化學分析發現,鹼性陽離子會根據外加電場擴散原理往鋼筋附近移動,而混凝土與鋼筋交界界面pH值上升,並隨著外加陰極電流密度及通電時間的增加,混凝土內剩餘氯離子含量會明顯下降;在腐蝕訊號量測方面,除鹽後之鋼筋腐蝕電位提昇,顯示鋼筋腐蝕情形獲得明顯的改善;在混凝土物理性質改變方面,除鹽後混凝土的吸水率及電阻係數值皆明顯提高。
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