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指尖陀螺旋轉時感覺有定向、牽引、穩定、改變重量的力量;我們以文獻探討、調查、定位觀測、吊掛觀測、滾輪觀測、三軸定位法來探究這些有趣的現象。我們發現指尖陀螺:(1)外型對稱,會穩定平衡的水平、垂直定向轉動,這和重量、翼數、精密有關(2)旋轉方式不影響旋轉時間,但重量有減輕現象(介於0.1~0.2克間)(3)水平吊掛順、逆時針轉動,會水平穩定旋轉,不受擺動影響;但旋轉路徑不同(4)吊掛垂直擺動時,軸距長旋轉時間久,這與垂直定位旋轉變水平定位旋轉有關(5)軸水平、垂直方向旋轉,會產生偏移的力(6)垂直、水平旋轉,有穩定滾動的作用(7)三軸定位器有穩定平衡的避震功能。我們希望擴展指尖陀螺有趣的研究成果,讓更多人喜歡研究科學。
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浮石是一種多孔的火山碎屑岩,氣孔佔總體積很高比例,因此能浮在水上。本研究針對臺灣新北市金山區神祕海岸的沉積物所含的浮石進行探討,藉由閱讀文獻、實地考察、採樣、實驗分析等方式,來瞭解浮石的沉積環境、化學組成與形成機制。依照化學成份分析結果顯示神祕海岸的浮石化學組成與日本、菲律賓的浮石較無關聯,最可能是北部的大屯火山或觀音山噴發所造成。至於是以何種搬運方式至神秘海岸沈積下來,目前本實驗的研究結果顯示海嘯的可能性最高。
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我們從變色眼睛裡得到了靈感,想把變色的機制衍生運用,希望可以製作出一個變色薄膜,就可以輕鬆把它應用在我們教室的窗戶上,就可以擁有遮陽物品。我們大致分為兩部分討論,一是固體壓片,二是軟式變色薄膜。從固體壓片實驗,得到壓片製作方式變黑和退色的速度都太慢。軟式變色薄膜的製作方式,藥品為硝酸銀和氯化銅的乙醇溶液在保麗龍膠內混合均勻,形成軟式變色薄膜。而且在我們實驗過程中,得到最適合的Ag+和Cu2+ 莫耳數比是10:1,利用這比例做出來的薄膜,變色的速度最快,而且可以重複使用,退色後,再照陽光會再變黑。我們改用氯化鈣代替氯化銅時,反而退色的效果變好。我們最後覺得氯化銀顆粒的大小是決定退色效果的主要因素。
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Development of a compact, self-stabilizing handheld camera mount
My purpose of the Research was build a small, compact device for the GoPro, which minimizes shocks that are typically caused by running and makes the video stable. The device must fit into a backpack and must be designed for the GoPro. This scenario raised two central questions for me: Which laws of physics are used for the stabilization of the camera? How can those laws of physics constructively be transformed into a working device? I have built four prototypes. To know which prototype was the best, I compared them and gained data into diagrams. The result with the last prototype was very impressive and encouraging, whether your are walking, running or skiing, the videos were no longer shaky. My final prototype consisted of a hollow tube which extended vertically. My conclusions: First the handheld camera mount mustn't be too light, as the inertia of the device is too low. Second it mustn't be too heavy, because you normally have to hold it over a certain time interval. Inertia as well as lever principal were essential to produce a smooth video. The most difficult part to build was the fully gimbaled suspension because it requires as little friction as possible and it must be precise and solid.
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旋轉 90 度的秘密~探討馬利筋的特殊傳粉機制
馬利筋(Asclepias curassavica L.)是普遍栽植在校園或公園裡的食草兼蜜源植物。它跟授粉者有互利共生的關係,花朵構造特殊而且需經過一連串機制才能完成授粉。馬利筋的雄蕊與雌蕊癒合成一個特殊的蕊柱(gynostemium),藉由構造上的導引讓授粉者能把花粉塊從管狀雄蕊中抽出來,再經過粉塊柄(translator)散失水分後而扭轉。然後花藥單位被帶到另一朵已經空出相對位置的蕊柱上,花粉塊碰到柱頭而達到授粉的目的。樺斑蝶與馬利筋的共生關係很巧妙的完成了傳粉的目的,但是結果的機率似乎不高。不過因為植株本身有毒、無性生殖能力強、一個果實有多個種子以及種子有毛能隨風飄散等條件,所以還是使得馬利筋順利的在台灣繁衍下來。
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三角格世界裡的大漩渦—從三角格裡尋找一些相關的級數
本文稱一個小三角格的三個頂角的方向和大三角形的頂角方向相同為上三角格或上三角形;而稱另一種為倒三角格或倒三角形。求解包含著任意一個小三角格的大大小小上三角形總數,我們簡稱Us。稱求解倒三角形總數為Ds。
(一)任意 1 單位上△MaNbLc 的Us=a×b×c (其中a,b,c 依次為直線M,N,L 的足碼。)
(二)任意 1 單位倒△MaNbLc 的Ds=(a-1)×(b-1)+(a-2)×(b-2)+…1×[1+(b-a)]-w(上式中設 a1 到三角格最接近的頂點有p 個點,N1 到最接近的頂點有q 個點)
Ds=p×q+(p-1)×(q-1)+(p-2)×(q-2)+…1×[1+(p-q)]-w (式中 q > p)
或Ds=(1+2+3+…+p)×q-[1×(p-1)+2×(p-2)+3×(p-3)+…+(p-2)×2+(p-1)×1]-w
(三)漩渦區:在邊長單位數 n 為偶數時,落在倒△Mn/2 Nn/2 Ln/2 之內的任一倒三角格。求Ds 值時必須減去一個特定值,我們稱為w 值。其餘倒三角格w 值為零。同理 n 為奇數時,在倒△M(n+1)/2 N(n+1)/2 L(n+1)/2之內的任一三角形亦然。對此區域我們不知是否有什麼特殊專有名稱,我們稱之為漩渦區。
(四)漩渦區的 w 值特性:
*n 為偶數時,第一圈w1=1+2,第2 圈w2=(1+2)+(1+2+3+4)
第 k 圈wk=(1+2)+(1+2+3+4)+(1+2+3+4+5+6)+…+(1+2+3+…+2k)=(1×3)+(2×5)+(3×7)+…+k×(2k+1)
*n 為奇數時,第一圈w1=1,第2 圈w2=1+2+3
第 k 圈wk=1+(1+2+3)+(1+2+3+4+5)+…+(1+2+3+…+2k-1) =1×1+2×3+3×5+4×7+…+k×(2k-1)
*漩渦區之外的倒三角格w=0。
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舞台MIC及正向回輸消除器的製作及其研究
上學期我們被訓導處指定負責“ 74.學年度兒童劇展比賽”的音響管理工作,雖然也有老師指導我們如何工作,但是由於器材和場地的不理想,不論如何努力,都不能達到預期的效果,所以我們在比賽完成後,再繼續研究,才有現在這一點小小的成就。
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廢棄香灰最常見的處理方法就是未經處理就直接丟棄或倒入水溝、河川之中,本研究實驗得知,廢棄香灰導致環境水質或土壤受到污染情形嚴重,並造成植物生長遲緩甚至枯萎死亡,對環境影響極大。對於廢棄香灰的再利用,本研究分析香灰成分,經過三角座標試驗及賽格式分析,成功將廢棄香灰使用於陶瓷釉藥中,並研究成功發展出青瓷釉藥,並與宋代釉色做比較,創造經濟及藝術效益,另外,香灰釉藥的生活陶瓷用具不僅有環保意識,心靈層面上更兼具神明保佑的作用。
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「酵」林小子-酵母菌對橘子綠黴菌之拮抗關係研究
橘子為本縣重要的經濟水果,但常因採收後堆疊方式保存而容易長黴,所以本實驗欲找出替代傳統化學藥劑浸泡橘子之延緩長菌之生物防治方式。本實驗將長有黴菌的橘子,分離出病原菌,並找出對此病原菌有拮抗作用之可能菌種。從多株菌中利用對峙培養之方式找出於培養基上有明顯生長抑制環的有效抑制菌種並接種在橘子果實上作田野試驗。分離出的病原菌再接種回橘子上確認其有致病性外,設計了9組,每組30重複,在270顆橘子果實上分別做不同的模擬處理田野試驗。綜合實驗結果發現本實驗的潛力菌對於引起橘子發黴的綠黴菌是有明顯延緩其生長之效果。期望此實驗結果能達到生物防治之效,有效且安全的使用在橘子農產品上,替代化學保鮮藥劑減少環境汙染。
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「在已木質化的的葉片當中,葉片是如何延展的呢?」死去的木質部細胞將有利於運輸水分,但當葉子長大時,又如何改變既定的骨架呢?其表面下的過程及機制是我們所不知道的,因此我們設計一系列的實驗來探討。一開始的葉脈標本實驗,了解到葉子木質化程度與葉子大小無一定關聯。將葉片點上記號,發現在生長期間點位移呈等比例型式放大,由此證明葉子確實是以放大的方式成長;玉蘭樹單葉的成長一路持續,而馬拉巴栗成長時在某些週數中呈現快速成長的爬階梯現象。數位顯微攝影得知葉脈的佈局在葉肉分化之前就已決定,爾後葉脈隨著葉子成放大生長,但無法解釋已木質化死去的葉脈木質部如何一同生長延長。
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中華民國第三+九屆中小學科學展覽評審會總評語
中華民國第卅九屆中小學科學展覽合於三月廿三日上午佈置參展作品,下午進行作品展覽之安全審查。本屆參展作品分別有物理66件、化學 60件、生物76件、數學54件、地球枓學37件及應用科學74件,共計367件,是由學校科展36453件作品裡選出5364件參與地方枓展後選拔出來的。另外邀請泛太平徉地區國家日本、韓國,香港、泰國,菲律實、新加坡、南非與墨西哥等八地區國家十二件作品來台參展,總計379件參展作品。由六位安全審查委員對所有作品進行嚴格的安全與展覽規範的審查。除極少數作品與安全規定不符外,經改善後同意其展出,顯示科展作品己完全遵照安全規則與展覽規範。 本屆科展在新竹市舉行,由於市長與教育局(科長)的規劃,提供相當優良的展示空閉,並導引新竹市相關中小學的校長與老師的人力配合,使得這一次的全國科展能很順利而完滿的展出,評審委員特別代表科學館向新竹市政府及相關的教育單位表示最高的敬意與最深的謝意。 參展作品通過安全規則審查後,於三月廿四及廿五口進行作品的現場評審。分六枓計有物理‘化學、生物、數學、地球科學與應用科學等六科,審查委員共有48位,在公開、公正與公平的評審準則下,就作品的創意、研究的精神與態度、邏輯思考的正確性、研究的方法與成果的完整性、作者對作品的探研程度與表達,以及成果的達程度與貢獻,逐一對作者詳加訊問與辨論,評審出最優秀的作品給予不同等第的獎賞。 本屆科展獲獎之作品,其特色是研究主題活潑且生活化,由日常生活所見所聞即娛樂器具中取材,具本土化又富創意。研究的方法與步驟符合科學研究的態度、思考嚴謹又合乎邏輯,成果呈現優良而完整,作者對作品的掌握與瞭解,十分符合其年齡及程度的研究範圍,作品的講解即表達頗具生動,普遍獲得評審委員的肯定及讚賞,獲獎絕非僥倖。由於獲獎名額有限,難免有遺珠之憾,但能於全國科展展出已是極優良的作品。 初小組可能取材較不易,參展作品件數在各科顯示較少。高小組、國中組及高中組則參展十分踴躍,參展作品件數已達極限,而且在高小組與國中組,普遍顯示其作品品質十分優良,有大幅度的提升,而壁報論文製作也均採用電腦製作編輯,電腦資訊網路的資料搜尋及應用,顯示資訊在中小學的落實,是相當可喜可賀之事。高中組成績平凡,未有較突出的表現。但在應用科學科,高職則有相當傑出的作品展現,是十分難得的事。
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