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本科展主要針對如何使騎單車變得更安全,以及意外發生率而作討論與研究。實體主要分成三個部份,「車頭照明警示燈」、「車尾方向閃爍燈」和手把上的「控制面板」。三部份都裝置【無線模組】,省掉在車體上雜亂的導線佈置。控制面板裝置在手把上可輕易地操作車尾方向燈和車頭照明燈,車尾燈具有【照明】、【警示】、【省電】、【白晝】四種模式以及【左右方向燈】功能,在任何模式之下都可以直接與方向燈功能立即切換,以降低轉彎意外的發生,而省電與白晝模式也同時響應了環保節能減碳概念。我們實際的裝在腳踏車上測試亮度、無線傳輸的距離、功能實用性,雖然只是個雛型,但已經具有相當完善的便利性與安全性。
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以橡筋作動力的電子車,是目前找不到「縫衣線軸車」的替代品,因為製作容易,在日常生活的廢棄物就可找到各種不同的罐子做出罐仔車,比四輪車走得更遠,更有趣,因此引起我們的興趣,看雖走的遠。同學的罐子車有十餘種,我們選擇了三種大小不同的罐子車作為比較,再以桿長、橡皮筋的多小作比較。最後我們發現小型車走的速度較快,但走得遠還是大型車,因為它可以裝多條的橡皮筋而不打結,適合用長桿,穩定性也較強。
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雨後天晴時,天邊偶爾可見一彎彩虹。為了探索虹的祕密,就借用了學校的分光儀來觀察陽光所產生的色散;在觀察時發現:在光譜中,出現了一條條的暗線,爾後看了書籍的說明,才知道那些暗線是太陽光譜被氣體所吸收而形成的。於是我們想:在大氣中的污染物質,會不會影響到天空中的虹或分光儀中的光譜呢?
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本組經過野外調查,發現神澤氏葉蟎(Tetranychus kanzawai)在植物上的結網的過程、生活史、傳播的方式,以及牠們特殊的生物行為後,經文獻查證,假設許多與神澤氏葉蟎的生物習性,實驗設計葉蟎對光、熱的忍受程度和族群的消長,研究出葉蟎對在不同環境下的生物反應與族群密度關係,最後並以生物防治用天敵來控制神澤氏葉蟎的量,意外發現,利用牠寄生於小花蔓澤蘭做進一步防治的研究,實驗初步成功的以葉蟎控制小花蔓澤蘭的效果,期待未來能更深入研究提出有效控制小花蔓澤蘭的顯著效果。
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利用兩圓相切探討三、四、五、六邊形內外循環之規律
本研究以三、四、五、六邊形為基礎,各多邊形頂點為圓心,按順(逆)時針依序畫圓,利用兩圓內切及外切概念,探討切點在邊及邊的延長線上能否以最少次數產生一循環軌跡,並找出所受的邊長關係限制;最後由內切圓退化方式檢驗結果的正確性。我們發現: 一、邊長關係無限制 三、五邊形偶數個內切與四、六邊形奇數個內切皆可產生一次和二次循環。 二、邊長關係受限制 (一)四、六邊形偶數個內切產生循環的充分條件為奇數邊長和=偶數邊長和或兩組鄰邊和相等(2、4、6內切)。 (二)五邊形奇數個內切產生循環的充分條件為奇數邊長和=偶數邊長和或二鄰邊和等於三鄰邊和(3、5內切)。 (一)、(二)循環規則必為一次循環。
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為了尋找較新地層所遺留下來的歷史記錄,我們選定了一個露頭極佳的地區─一豐原山地的大坑溪流域,作為出發點,採溯溪的方式,由尋訪各處露頭所得之資料,來對於這些地層形成的原因及台灣西部地形作最合理的解釋,以達到學以致用的目的。
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有次上數學課,老師談到我們以前常玩的九宮遊戲,如圖(一) ,老師說各行、列、對角線的平衡配號常隱含一些有趣的現象在裡頭,只要同學仔細觀察即可發現,而在立體圖中也應有很多特殊現象待我們去發掘,我突然想起用四面體來觀察看看,也許能發現什麼,底下即為我的研究。 \r
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靜電這個東西一直存在於我們的日常生活中而不被查覺,只要是物體相互摩擦後分離,都會產生。靜電問題可大可小,小至只是被電一電而已,大至會損壞電子產品,甚至引起爆炸,所以,對靜電這東西,不可不知。我們在這報告中將研究靜電如何生成、了解它的性質及測量方法、並探討影響靜電大小的因素、防止與消除,最後,了解生活中的靜電現象與運用。
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根據前人的報告,「水滴停留在水面上」的原因是由於「水滴攜帶淨電荷,造成排斥的作用」。經過一連串的實驗及探討,發現了一些新的現象,無法以前人的論點解釋。經歸納探討後,提出「水滴雖然會帶有電荷,但可能並非造成此現象的主因」,也提出了兩個假設,但目前尚無法證實。
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「導」力全開,毫秒必「蒸」--探討凹、凸、平介面的蒸發與導流
觀察鋁椅,發現雨後凹凸面的蒸發速率較平面快,推測與水的蒸發和導流有關。研究後發現,是因雨滴被鋁椅凹凸面切割,擴大佔據介面的面積;且凹面因接觸空氣表面積增加,其蒸發速率大於平面及凸面;當雨滴下時,凸面的水又被凹面拉下,導致整體蒸發速率的提升。 各介面的蒸發與導流皆與水滴形狀有關,蒸發過程水量不斷改變,水滴形狀隨之而異。因與介面的附著力不斷改變,故非等速蒸發。凹面寬越窄,兩壁吸附力越強,可拉開水,增加蒸發面積,但太窄則無此效果。凸面越寬,水滴被拉扁,同樣有此效果。因水的表面張力在不同介面,造成導流速度不同。凸面的兩緣會限制水珠的寬,使與介面接觸面積較小,速率較快,凹面因附著力太大,所以導流速率最慢。
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Robotic Window Cleaner
My project is a robot designed to clean windows and eliminate the need for human labor. My ultimate aim for this project is to develop my robot to clean high-rise buildings as well as homes. The current version of my robot is designed to clean only house windows. The idea to invent a robot that would automatically clean windows came to me when I arrived home from school one day and found my father struggling to clean the outside of our living room windows because he suffers from back and knee pain. During my research I stumbled upon high-rise window cleaning accidents in which people have lost their lives and this gave my project greater purpose. The major challenge I faced when designing my robot was getting my robot to stick to a vertical window while maneuvering around its surface without falling off. My solution was to use vacuum technologies, suction cups and direct current motors in my design. My robot is made up of a mechanical system, an electronic system and a pneumatic system. The mechanical system consists of direct current motors that drive the two arms of the robot backward and forward through a rack and pinion enabling movement. The pneumatic system provides the vacuum that enables my robot to stick to the window and also consists of pistons that lower the suction cups onto the glass. The electronics system is made up of a microcontroller that uses transistors to control the robots various components. Some key features of my robot include the new split unit design which includes a cleaning unit and a control panel that allows for a decrease in the weight of the device, ultrasonic distance sensors for window edge detection and a self drawing cleaning progress map which the robot displays on the LCD screen on the control panel. Gauges have been added to monitor pressure and vacuum levels in the system so that the user is aware if a problem were to occur. The dual squeegee design includes a squeegee on either end of the horizontal arm which are raised and lowered at certain times while the robot maneuvers across the window to result in the most effective clean. Attached to the squeegees are microfiber cleaning pads that are used to clean the window. I plan to one day develop my robot to clean high-rise buildings so it minimizes the risk of workers losing their lives.
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我們知道,有許多方法,可用來測量空氣中的聲速,如在高中課程中,利用共鳴空氣柱便是一例。但我們仍想:是否還有其他方法,能更準確的測出不同氣體中的聲速,並能進一步測出液體中的聲速,於是我們展開了下列的實驗。
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