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『多邊形每一邊所寫的數字,與頂點之間的四則運算,居然有著奇妙的關係!你相信嗎?』。我們以聯立方程式或應用參數 t 的方法解出頂點,並找出簡單的規則,進一步將它一般化到多邊形;在減法、除法運算中,我們應用了樹狀圖來分析所有解,以解決?對值的聯立方程式,並歸納出簡易且快速的方法求出答案;最後我們研究更多點和邊的排列方法的形式。
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稻田中插秧與收割機運轉路徑之數學探討-找出有效的行走路徑
臺東縣占地面積351525公頃,農產耕地面積為47681公頃,稻作是本縣重要的農產品,種植面積約占12000公頃,前三大生產稻米鄉鎮市區為:關山鎮、池上鄉與臺東市。配合本校稻米種植課程,在觀察農業從業人員操作插秧、收割機具的行走路徑後,發現插秧與收割機具的行走路徑的不盡相同,因此想探討是受到哪些因素影響。 本研究以臺東市的稻田為研究場域,透過訪問農業從業人員、實際觀察與模擬後,分析在稻田內使用收割機、插秧機的行走路徑上的關係,找出影響行走路徑的因素,依據研究結果進行討論與提出建議。
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本研究將離心力的概念導入變速機構中,設計—機械式自行車自動變速器,以達成自動變速的目的。在自行車變速系統中加上配重、凸輪和槓桿組合成一離心機構。從初步的機構模型實驗後得知,車輪轉速變快,配重承受到的離心力越大,配重的位置改變去推動凸輪帶動變速器作動,將鏈條推向小齒輪方向,變速到較高的檔位,踏板變重,避免發生速度過快而踩空的情況,反之當車輪轉速變慢,配重因承受離心力降低而被推回靠近軸心的位置,凸輪跟著被推回,變速器將鏈條拉向大齒輪,進而變速到較低的檔位,達到離心力驅動變速的效果。道路騎乘實驗中可知,裝有離心自動變速機構的自行車,在上坡時能依據踏板速度降低檔位,讓騎乘者可輕鬆完成上坡工作;下坡時則會變速到較高檔位,避免發生踩空情況;平地加速時,檔位也會處於較重檔位,達到準確變速輕鬆騎乘的目的。
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新種三尾扁蟲光行為與共生藻的互利共生
三尾扁蟲(Convolutriloba)至今尚無野生棲地的觀察記錄,本研究自水族缸裡採集的扁蟲經外型描述、無性生殖以及DNA親緣關係等比對結果,證明是台灣特有的新種。本研究首次於墾丁外海發現野生三尾扁蟲棲地,其多棲息於礁石洞口,與水族缸內散布情形大有不同,因此我們設計模擬棲地使其在黑暗與光照交替的環境下生存,確認扁蟲的自然分布乃是光避性(photophobia)與光聚性(photoaccumulation)彼此調節的結果。Shannon曾指出三尾扁蟲具有光避性與光聚性,卻未探討其原因。比較扁蟲以及其體內共生藻(Zoochlorellae)在不同色光下的生理現象,共生藻紅光下光反應效率高,而扁蟲在紅光下不具光避性;其他色光下共生藻光反應效率低,則扁蟲有明顯光避性。此項發現正說明了為何扁蟲會有光避性與光聚性行為,以及扁蟲野生棲息地位於礁石洞口的原因。
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怎樣分才公平三角形面積兩等分的尺規作圖
傳統尺規作圖除了明確的作法,更必須設法證明以強化其嚴謹性;本研究除了利用尺規作圖對「過一定點將三角形面積二等分」詳加探討外,並借重動態幾何軟體 GSP,藉由實測數據作直接驗證。
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溪的眼淚-樹梅坑溪污染調查與溪流自淨效應之研究
本研究的目的探討新北市淡水區樹梅坑溪污染,期間2014 年9 月~2015 年5 月。首先樹梅坑溪的污染來源,其次檢測樹梅坑溪的污染,檢測包括硝酸、亞硝酸、氨氮、磷酸、化學含氧、BOD、TDS、溶氧量、酸鹼度、透明度、濁度、重金屬等12 項。並利用低棲生物、RPI值、總體水質比對分析溪流的污染程度,以及研究溪流的自淨效應。研究結果,污染問題水源掠奪、養豬、家庭污水、溪流加蓋為主因。污染程度,源流區無污染,上游區中度污染,中游區輕度,下游區嚴重污染。豐水期與枯水期污染差異不大。短期與長期污染相似。三年來中游、下游地區水質明顯惡化。溪流自淨有降低污染的效果,建議整治用自然或生態工法改善溪流的水質。
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聲波激擾對噴流擴散特性與燃燒性能之影響
本研究以實驗方法觀察受聲波激擾的噴流之等溫流場特徵及燃燒火焰行為,探討聲波激擾對噴流的混合特性及燃燒性能之影響。使用熱線風速儀量測聲波激擾引致噴流出口速度振盪的特性;應用流場可視化技術,觀察噴流的流場特徵;藉著量測噴流之側向擴展寬度,比較噴流受聲波激擾之前與之後的混合與擴散特性。最後,丙烷作為噴流的流體,點燃噴流形成燃燒火焰。觀察燃燒火焰的顏色與外觀尺寸變化,探討聲波激擾對燃燒噴流的燃燒性能之改善。結果發現聲波激擾噴流時,藉著「回吸預混」、「渦漩形成、演化、捲入、破碎」與「紊流增強」效應等物理機制,有效提升噴流與週遭空氣的混合與擴散特性,因此,在實際燃燒噴流的工業應用,可以明顯的提升燃燒效率。
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「優鹹」製菜~以優勢菌種法改良酸菜製程之研究
本研究以接種優酪乳代替傳統天然發酵的方式製作酸菜,以不同品牌優酪乳與低鹽化方式進行試驗。在不同溫度條件下探討酸菜發酵過程的顏色、pH值、生菌數、菌落相變化。結果顯示:一、優酪乳接種酸菜,可縮短發酵時間,是傳統方法的一半。二、優酪乳接種法可降低酸菜醃漬鹽度,僅4.6 %,而傳統為7~8 %。三、優酪乳酸菜最佳發酵溫度為30℃。且以AB優酪乳接種酸菜接受度最好。四、優酪乳接種法製作酸菜可降低雜菌汙染。五、以AB優酪乳配合麵包酵母接種方法,在接受度上無明顯的提昇。用優酪乳接種法來改良酸菜製程,成本雖較高,但整體來說不論于健康、經濟效益、衛生安全及品質都優於傳統酸菜,若能推廣成為有特色伴手禮,更能帶動地方產業之發展。
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我們先調查各種筷子的安全性,發現木質筷子存在著,色素、酸性物\r 質殘留及微生物易滋生的問題,免洗筷也有類似的問題。接著我們研究免\r 洗筷在生產過程到底加了什麼都東西進去?我們由多個不同角度的實驗\r 比較竹子剖片和免洗筷,發現竹子剖片泡水是弱鹼性,免洗筷泡水是強酸\r 性,並且容易長黴,所以免洗筷製作過程以二氧化硫處理,只能漂白增加\r 表面的賣相,不僅不能除去黴菌,還另外增加了化學殘留的問題。\r 也研究如何處理免洗筷,才能變乾淨。還有免洗筷在不同溫度下浸泡\r 不同時間,會有多少亞硫酸鹽溶出?\r 最後我們想找比較乾淨的筷子,發現塑膠、金屬質及上漆完整的筷\r 子,比較沒有酸性物殘留及黴菌滋生的問題。
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近幾年已進入太陽模組退役的高峰期,比較現行主要回收方法,在乙烯/醋酸乙烯酯(EVA)處理過程中會產生危害環境物質,因此研究低毒性、易處理的EVA移除技術,減低環境負擔,是值得開發的技術。研究以上層利用高溫燒斷交聯鍵結,失去交聯的EVA再以二甲苯溶解;下層使用鹽酸輔助水分子與EVA碰撞,破壞聚合單體間的鍵結。水解的過程中產生的溶液,則根據離子特性以沉澱、氧化還原鑑定,以利規劃完整回收再利用。 破壞上層交聯結構所需鍛燒兩次各200℃、1.5小時,再置入二甲苯中震盪2小時,同時可去除背板。水解最佳條件為90℃、10M的鹽酸,在裂隙越多的模組效果越快。使用後的鹽酸中,必定有鋁、鎳離子釋出,導線破損還會溶出銅。依模組狀態分為較完整與破碎,破碎模組水解下層,輔助歐盟回收法;較完整的模組先破壞上層。水解時,產生的鹽酸溶液則利用離子交換樹脂處理,回收並減少二次傷害環境。
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讓我們擁抱在雲端-具有線性振動觸感之體感服
“擁抱”在人際關係中扮演重要的角色,而觸覺經驗常常伴隨著豐沛的情感。本研究之應用核心價值是透過雲端科技,真實地傳遞「情感性的觸覺」。作品在衣服中安裝 Arduino Pro Micro與Bluetooth Communication Module,以線性方式控制微型振動馬達陣列的振動,利用手機藍芽連接體感服,透過4G或Wi-Fi與Google Firebase雲端服務連結,即時傳遞與交換控制資料。從實驗統計數據中分析馬達振動與觸覺感受的線性關係,建立具有重複性價值之微型振動馬達的線性系統參數。讓人們除了可以透過文字、語音及影像溝通,也可以透過體感服做遠距離的接觸與互動達到“擁抱”的人際關係。
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線上教學資源
歷史與現代結合-戰國弩STEAM高中教學課程
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