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線性歸化-顏色方程式

我們推測紫高麗菜汁中含多種具有指示劑效果的成分,所以想知這些成分在紫色高麗菜汁中所佔的比例。我們先配製多種比例的甲基紅和靛胭脂,並用電腦分析這兩種溶液在所佔比例不同的情況下之色相值,以歸納出一條方程式。另一方面,我們用管柱分離紫高麗菜汁中的成分,並拍攝這些成分在pH1~14的顏色變化,再用電腦分析這些溶液顏色之色相值。最後,將色相值代入先前歸納出的方程式,希望藉此算出其顏色組成比例。舉例:有一成份A在pH3~5呈粉紅色,有另一成份B在pH4~7呈紫色,那麼我們測出紫高麗菜汁在pH4、5的顏色是粉紫色,再代入方程式,即可知多少比例的粉紅色和紫色混合,會等於粉紫色。

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〝紙〞要你動手做

本研究主要探討再生紙的特性,包括再生紙的纖維分佈、厚薄度關係。透過實驗去操作,不同材質再生紙進行染色;製作相同濃度鋁媒染劑、醋媒染劑,觀察再生紙的染色效果;還有不同濃度的鋁、醋媒染劑對相同材質再生紙的染色效果,了解再生紙進行植物染後的顏色變化。

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纖纖玉手

為了了解清潔劑如何破壞細胞, 並設法降低他的破壞性, 因此我們做了此實驗。第一個實驗用雞血浸至清潔劑中, 來測量清潔劑對細胞所破壞的的百分比, 來發現哪種清潔劑破壞細胞最嚴重。由實驗可知我們哪種清潔劑使得細胞膜破裂最嚴重。我們發現中性清潔劑對細胞的侵蝕作用最嚴重,再來是鹼性,而弱酸性的清潔劑破壞情形最小。第二個實驗為滲透壓實驗, 因為清潔劑可能因為滲透壓而破壞細胞。這次實驗和細胞置入蒸餾水中而破裂的情況不同,不完全因為滲透作用而產生破裂, 還有其他原因。希望能更深入了解清潔劑破壞細胞的因素,甚至克服這些因素,做出不傷身體細胞並且環保的清潔劑。

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你家被風吹倒了?!-探討風對不同建築物的影響情形

首先以風洞實驗器固定風速、風源位置,測定建築物質量與受風面面積的關係。其次採用攝影機攝影風吹襲不同形體之建築模型,以慢速播放來觀察模型的振動情形;並利用乾冰、色光照射,佐以攝影播放觀察建築物周遭氣流之流動情形,求取氣流方程式。最後利用上述方法,測定風對不同複合式建築物之振動及氣流流動變化情形的影響。實驗發現建築本體愈重時,風影響其振動頻率也就愈小,這是因建築物受到地球引力愈大,風要吹動建築物所需的作用力也愈大。而建築物雖受風面面積一樣,但若受風吹襲的方位不同,仍會造成建築本體振動頻率相當大的差異,這將造成居住在其中的人感到不舒服及不安。實驗中並發現以另一棟建築相組合(複合式建築)可有效降低振動頻率:若多棟建築地基連結在一起,則抓地力愈大,穩定度愈高;或當多棟建築本體利用連結建築連接在一起,則加起來之總質量遠大於單棟建築物之質量,因此風造成振動頻率就變小了。故整體而言,附加建築是降低風影響建築物振動的好方法。

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從「4=3」的圖形數談起

在一次五子棋的廝殺中,為了避免弟妹干擾玩耍的興致,因此隨便抓了一把棋子讓他們玩玩,沒想到他們用了相同多的棋子,排成了三角形與四邊形的圖形。我們覺得蠻有趣的,因此我們想到一個研究的問題:「在移動最少棋子的條件限制下,將三角形數移成平行四邊形數」。我們稱這一個方法為「4=3 切割法」,運用這個切割法的結論我們知道:一、 所有的三角形數皆等於平行四邊形數(合數)。二、 「三角形數=菱形數」等價於「n(n+1)/2=完全平方數」的問題,而且在一億個n 值當中,只有10 個數值滿足「三角形數=菱形數」。三、求根號2的有理逼近分數並估計誤差。四、 比較「4=3 切割法」所求逼近根號2的分數與連分數展開所計算的分數,展現有趣的關係。綜合這些性質,我們發現研究主題皆與“根號2”息息相扣,在此不得不讚嘆「數」的美妙。

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葉!你是誰?

在我們週遭環境中常可見到許多種類的植物,然而可以叫出名字的卻少之又少,或許我們可以查閱植物百科之類的書籍,但是這類書籍通常多不在手邊,就算有了植物百科,也不易翻到顯示該種植物的正確章節。假如我們可以將想要認識的植物葉片影像取得後,透過網路將該影像傳送至植物葉片資料庫查詢,經過分析辨識,資料庫再將結果傳送回來,這樣不是比查閱植物百科方便多了嗎?本研究提出一種利用輸入葉片影像來進行植物資料庫辨識查詢的方法,藉著最佳權重組合的特徵值及兩階段處理的策略來調校系統,以達到較佳的整體辨識效能,從實驗測試的結果得知,我們的策略與方法確實有效,有82%的查詢葉片可以被精確的辨識出來,每次查詢的平均反應時間為17.22 秒。

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指點迷「經」—論述金門青少年對生理期的認知

生理期開始到年期結束之中,有很多女性會面對自己不同的困擾,而男性們對於女性的生理期更是充滿了許多的疑惑與誤解。本實驗利用問卷的形式調查金近四百人,去針對金門縣青少年階段的迷思概念討論,分成三大類:1女性生理期過程中的各種食物對生理的影響與真實情況的差距、2男性對於女性生理期的認知與真實情況的差距、3同時比對男性與女性雙方對於女性生理期的認知相似程度。 而在整個實驗後期,利用問卷內有問到是否為金門人以及身高體重的數據,特別比對金門在地人的身高與台灣成年男女的平均身高差,發現到「金門人比較矮」這些外地居民或是長輩耆老們的既定印象被解開了!並不是金門人比較矮,正確的說法是:金門的男生比較矮。

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Application of molecular templates on magnetic particles for adsorption and desorption of heavy metals

This study investigated the production of novel molecular templates, and analyze their adsorption effect on four heavy metal ions (Cu+2, Pb+2, Zn+2, Mn+2), which commonly exist in Taiwan's rivers. Different operating conditions (such as competitive adsorption, pH value and other factors) were explored to compare their adsorption effect of heavy metal ions by using the synthesized template molecules. The molecular templates were found to be specific towards their target metal ions with a high adsorption effect. Then combined with the idea of magnetic particles to produce magnetic molecule templates, a maximum amount of adsorption of heavy metal ions up to 95% through the molecular template was achieved while the effect of heavy metals desorption of up to 83% could be also successfully obtained. Experimental results showed that the magnetic molecule templates did not affect the adsorption of heavy metal ions. Not only can they speed up the recovery time of adsorption but the template molecules can also be collected more efficiently. We also proposed three different applications for the developed molecular templates. The development of magnetic molecular template may provide an affordable, highly-efficient way for dealing with heavy metal pollutions.

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創意domino骨牌接龍

本研究旨在創造一全新的domino質數接龍遊戲,並探索遊戲背後的數學規律及遊玩的策略,研究發現: 1.1是最好用來防守的數字,接著是0、3、5,再來是2,最後是4、6。 2.研究發現上家的牌組數字a+b等於4、6、8、9、10、12時比較有效可以攻擊下家。 3.從修正分析的表格中,研究者把a和b重複的應對牌組數字刪除後,可以發現第一、二、三名都是奇數牌組數字,分別為第一(4,5)、第二(1,2)、第三(0,5)、(3,6)。 4.研究也依據實際驗證發現一簡單牌組數字攻略:[(偶,偶)、(奇,奇)、(偶,奇)的牌組數字的應用]。 5.規則修正後可有效避免運氣的干擾,並發現下家(c,d)牌組數字防守率較佳的條件有二:c或d >1和c或d< 3。

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線上教學資源

史前巨石與它們的產地── 從地質角度看卑南遺址石柱來源

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自製高效率簡易水解發酵裝置將纖維素轉化為生質酒精之新製程

本研究以不同水解纖維素的方法,包括傳統酸水解、微波及臭氧法,完成效果比較,並以各方法最優勢理論組成最快速且產醣量最高的水解程序。再以麴菌發酵將醣轉為生質酒精,以止逆閥自製簡易即時取樣發酵裝置並研究效率最佳的麴菌酒精發酵,其中速發酵母平均一天酒精生成率高達約90.5%。 藉由基礎水解及發酵研究成功設計一套「低耗能、低成本、低汙染、高效率」自製可攜式簡易水解發酵膠囊進行纖維素水解,轉化為醣後又可在同一膠囊中加入麴菌進行酒精發酵,效果極佳,提升轉換率達63.8%。本研究進一步透過此自製膠囊推廣到廢棄稻草桿、甘蔗渣、甘蔗皮等,皆可得到極佳效果。

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翻的有理

本文透過翻書籤問題,觀察改變黑色面朝上書籤數1張及2張(含改變中間間隔白色面朝上書籤數各種類型)時,探討書籤總張數及達成翻開所需步數之間的關係,發現到初步判別方法及彼此間呈現等差數列的規律情形。

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