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數形合一

這份研究是關於一個「數形合一」的問題,研究的主要目的是找出同時具有兩種圖形數身分以上的數(我稱之為多重數)。主要是研究多重多角數、雙重中心多角數和探討同時具有多角數和中心多角數身分的數,研究這些多重圖形數並尋找即使手算也可快速算出的辦法。

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我的味噌湯-微小顆粒在液體中沈澱模式之觀察研究

The purpose of the research is to investigate the settling mode of the viscid micro-particle, such as the ones from the “Miso Soup”, in static liquid. We constructed the “constant temperature environment” by constant temperature trough and transparent glass trough. The data is gathered from pictures captured from DV and then analyzed by Media Player. We did a stability test prior to the start of the experiment and found the system with good stability. The results of the experiment are as followed: 1. The settling mode can be divided into four phases: (a) Initial accelerated phase (b) Maximum phase (c) Gradually decelerated phase (d) Stationary phase. 2. The lower the fluid concentration is in the fixed temperature: a. the faster its settling interfaces appears; and the deeper it becomes for the depth of its settling interface. b. the faster the maximum sedimentation rates of the settling interface becomes and the slower it appears. 3. At the fixed concentration, the higher temperature: a. has the bigger maximum sedimentation rates of the settling interface b. gets to the stationary phase sooner c. has shallower stationary settling interfaces d. the time when the settling interface appears is independent with the temperature 4. The shape of the container has no effect on the settling mode as the settling interface is always perpendicular to gravity field. 5. If we add salt into the liquid, the stationary settling interfaces of the result will be higher than non-added ones.本研究的目的在於探討味噌這樣的微小黏性顆粒,在靜止液體中的沈澱模式。運用恆溫槽與透明玻璃水槽所建構之恆溫環境透過數位攝影機,以電腦播放軟體於特定時間擷取畫面進行分析。在正式實驗前,進行了穩定性試驗,發現穩定性良好。實驗的結果發現:一、 沈降模式:可以分為四個時期,分別為(一)起始加速期(二)高峰期(三)逐漸穩定期(四)完全靜止期。二、 在固定溫度下,溶液濃度越低:(一) 出現沈降交界面的時間越短且穩定距離距液面越深。(二) 沈降面沈降速率最大值越大且出現的越晚。三、 在固定濃度下,溶液溫度越高:(一) 沈降面沈降速率最大值越大。(二) 沈降交界面完全靜止期出現的時間越短,也就是越快達到穩定。(三) 沈降交界面的穩定距離距液面越淺。(四) 沈降面沈降速率最大值出現的時間與溶液的溫度無關。四、 容器內部的形狀與沈降面的沈降行為並沒有影響,都是成與重力場垂直的水平線沈降。五、 添加食鹽之後最終穩定沈降面比同濃度同溫度的高了許多。表示添加了食鹽對於味噌溶液有阻止沈澱的效果。

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線上教學資源

運用Arduino探究視覺暫留

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DIY「全自動」羽球發球機

市售羽球發球機價格十分昂貴,所以我們想製作便宜又實用的「羽球發球機」。老師曾提到「力」可以讓物體運動,在資料收集和討論後,畫出設計圖並製作。 過程中遭遇許多挑戰,但我們都一一克服。為了讓羽球發球機功能更完善,經過不斷研究和改良,最後製作出自動送球機和自動夾取機,讓羽球可以自動發球。此外,我們還進行改變不同電壓、改變發射臺角度、改變發球機高度和改變不同電流的實驗,以找出羽球最佳的飛行距離。 實驗結果,羽球發球機放置高度140公分,發射臺傾斜35度,並以3號小馬達在電壓12V電流1.5A下運轉,羽球飛行的距離最遠。最後還將製作成本低廉的「羽球發球機」實際應用於練習,既方便又實用呢!

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海洋密度流之探討

本研究利用簡易器材自製實驗裝置,模擬海洋中的密度流現象。實驗\r 方法為配製濃度或溫度不同之鹽水,模擬不同密度之海水,使用自製裝置\r 觀察它們在接觸時所產生的交互運動,並比較溫度、鹽度差異及旋轉效應\r 對其交互運動和速率的影響。實驗結果說明,海洋中之海水密度流,是由\r 於海水溫度、鹽度之差異,造成海水密度不同所形成,但其流動緩慢,且\r 外加旋轉作用對於密度流有顯著之影響。此外,本研究自製之模型裝置,\r 具有操作簡易及結果容易觀察之特點,可應用於國中自然科之教學上。

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蟲來?門都沒有!

經由對米蟲進行習性探討,我們發現米蟲對於米種並沒有特殊偏好,對於色紙、部分色光有反應,只是差異並不明顯,但是米蟲有明顯的趨黑避光行為,會遠離咖啡渣和蒜頭的氣味。利用研究資料,我們歸納出不與米蟲共存的方法為:(1)防蟲從買米開始,要買適合一個月內能食用完畢的米量,留意包裝袋內是否有碎米的粉末。(2)能以太陽的光熱驅除米蟲。(3)利用米蟲受驚嚇後往上爬的行為,在米箱中插入木棍集蟲。(4)善用米蟲的趨黑特性,以黑色濾棉收集米蟲後移除。(5)能以咖啡渣、蒜頭的氣味驅除米蟲。最後結合這些有效的驅蟲方式,製做出可輕鬆更換驅蟲材料的米箱,達到環保、省錢、省時又便利,隨時可驅蟲的目的。

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紙復回春~再生紙

學校回收的紙都適合製作再生紙使用,將15g 廢紙加 1000cc的水所打出來的紙漿,經由抄紙後成為能再次利用的紙,這些再生紙經由實驗測量吸油度、吸水度、耐重及厚度,找出適合的用途。例如可以用來製作手工書、卡片或紙黏土作品……。 將學校的校樹-九重葛、薜荔及學校旁常見的植物-芒草的纖維,做成紙,雖然在書寫方面的使用不佳,但特殊的質感可做為美術方面的應用,例如包裝紙、燈罩等。

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結合奈米金粒與DNA適體的金黃色葡萄球菌快速檢測系統

金黃色葡萄球菌是生活中常見的病原菌之一,因其抗藥性日益嚴重,是大家所熟知的超級細菌。 目前醫院對此菌的檢測方式,從培養到獲得結果大約需要兩天,對許多感染此菌的重症患者是無法接受的醫療時間延誤。 有鑑於此,本研究利用創新的適體、光電及奈米技術發展一個可以快速偵檢金黃色葡萄球菌的系統。 適體為具有與抗體同樣分子辨識功能的寡核酸。我們利用DNA適體篩選技術,獲得能夠專一地辨識金黃色葡萄球菌的適體序列,進一步發展高敏感度細菌檢測系統,並測得靈敏度近個位數的金黃色葡萄球菌。本研究亦結合奈米金與共振光散射原理,以簡便的二極體雷射與偵測裝置,可快速判定檢測樣品中是否有金黃色葡萄球菌,大大縮短檢驗所需的時間。

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果蠅單眼的發育調控基因之篩選

在果蠅成蟲的頭頂上方三顆可以感光的單眼(ocelli),其構造和複眼有顯著的差異,但單眼及複眼在果蠅幼蟲時期,皆從一片特別的組織eye-antenna disc發育而來。而且目前已知會表現在單眼的一些特定基因,也是會調控複眼發育的基因,如sine oculis (so),eyes absent (eya) 等。但到底是哪些特定的基因決定了單眼與複眼的差異,目前並不是很清楚,因此我想探討果蠅單眼細胞在發育過程中,有哪些特定的基因會調控果蠅單眼的生成與變化。 本實驗主要是利用果蠅研究上常使用的基因表現系統(UAS-GAL4 system)進行研究,我們挑選許多和複眼發育相關的基因、胚胎生長發育相關基因進行表現,觀察其單眼性狀有無變化,篩選出會影響單眼發育的相關基因後,再進一步研究此基因的可能作用機制。 從實驗的結果中發現當表現ras及Egfr的顯性抑制型 (rasDN, EgfrDN)時,在掃描式電子顯微鏡下可觀察到三顆單眼會明顯變小。而在幼蟲時期的eye-antenna disc,利用免疫螢光染色以及雷射共軛焦顯微鏡觀察到當表現rasDN、EgfrDN時, 單眼標記基因(marker gene) Eyes absent (Eya)表現的強度顯著降低。再加上已知ras為Egfr的下游基因,綜合這些結果,我們認為Egfr-Ras 以及其下游基因的訊號傳遞對於單眼發育是很重要的。 另外在視網膜電流圖(electroretinogram)的實驗當中,發現Egfr, ras訊息傳遞被抑制的果蠅單眼在對光線刺激的反應強度比起正常的果蠅下降許多,因此可推論Egfr, ras的訊息傳遞不僅會影響單眼的發育,也會影響單眼的正常感光的功能。

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幫媽媽省瓦斯----太陽能燜燒鍋的研究

我們從媽媽用燜燒鍋煮綠豆湯,開始了對燜燒鍋原理的探討,進而瞭解了熱的傳播方式,及保溫的方法。又想到了我們可憐的地球,在人類大量開採和過度利用下,環境已經受到了很嚴重的危害,而目前能夠利用的能源不但有限,而且幾乎都會產生污染,所以我們把腦筋動到了太陽上,希望能自己做出可以利用太陽來煮食物的鍋子。

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飼料加鹽對吳郭魚成長與型質之影響

添加0%、1%、2%、4%食鹽於飼料中,飼養20公克大小之吳郭魚,每水族箱放養10尾,每組三重複,飼養期間超過兩個月,發現總平均增重率1%組(0.93%)、2%組(0.88%)、4%組(0.83%)均優於對照組0%(0.39%);型質指數表(肥滿度) 1%組(3.59%)、2%組(3.50%)、4%組(3.42%)亦遠大於0%對照組(2.64%)故知添加食鹽於飼料,對吳郭魚之成長與肥滿度均有助益,由數據判斷添加1%已有明顯效果。

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黏度大考驗—應用具有黏性物質製作黏著劑之探討與研究

取四種黏性較大的食物:蓬萊米、圓糯米、中筋麵粉、太白粉,對這四種物質黏性的大小\r 加以研究和探討。一、因為實驗的需要製作二個簡易的地震儀,藉著馬達帶動熱熔膠產生不\r 平衡的現象讓實驗平台上下震動、左右搖晃,比較這四種食物黏性大小。二、探討這四種物\r 質加上不同比例的水時哪一種物質黏性較佳?三、將實驗試體加上不同比例的添加物探討黏\r 性的大小。四、在試體乾燥過程中,觀察試體縮水、變形和發霉的情形。五、對黏性最佳的\r 幾個試體做耐水性實驗,找出黏性佳又耐水的試體當做黏著劑建造拱橋。六、探討乾燥天數、\r 溼度對試體載重的影響。

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