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暗藏「音」色-弦上之音

自然課學到弦的鬆緊和長短會影響聲音的高低,老師用吉他弦說明改變弦長後,音高就會跟著變化,我們對吉他能發出各種樂音充滿好奇,改變一個振動弦的音高除了用吉他上的旋鈕改變弦的鬆緊度,也可利用縮短弦長的方式提高振動頻率,弦振動的頻率代表聲音的高低。當我們拿儀器測量吉他弦的振動頻率,發現每條弦振動時都不只有單一個頻率,還會伴隨一些頻率的產生,查詢網路上關於弦振動的一些知識,知道弦振動的模式相當複雜,於是我們特製一個三弦琴,專門研究這些頻率和樂音的關係,依測得的頻率數據,發現弦振動時所產生的各種頻率和樂器使用的樂音有奇妙的關聯。

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十全十美---銳角三角形內特殊點分割三角形面積比

本文以不等邊的銳角三角形出發,運用中學時代已論及的三角形外心、重心、內心、 垂心為基礎,進而探討其他銳角三角形內的特殊點:九點圓圓心(Ninepo int),布洛卡兒點(Brocard),費馬點(Femat),熱爾崗點(Gergonne),奈格爾點(Nagel),斯俾克點(Spie ker),等連接三頂點分割三角形的面積比。

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當機立「斷」—— 浮萍自裂脫險的機制與生態意義

浮萍在逆境下葉狀體會有分離的現象,本研究證實:浮萍透過葉狀體分離,增加逃離逆境的機率,提升族群生存率。此分離機制受到過氧化物質(H2O2)的調控,逆境下,浮萍母葉節處(node)的H2O2含量上升並誘導細胞死亡,進而造成連接構造斷裂,另能透過乙烯途徑活化纖維素分解酶使葉狀體分離。我們也發現青萍及紫萍具不同生存策略:青萍對H2O2的高敏感度使其能在逆境下快速分離,進而降低其葉狀體間的內聚力,更容易藉由風吹或水流加速逃離逆境;紫萍則對H2O2較不敏感且內聚力大,以較大的單一個體及對逆境的高耐受性來渡過危機。蛋白質含量極高的浮萍是蛋白質補給品的好原料,期待分離機制的深入研究能應用在浮萍種植上,使其快速分離提升產量,應對將到來的糧食危機。

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王者之姿-皇蛾

馬祖雖然地處離島,但是蛾類物種相當的豐富,不論在郊外或是在校園裡都,可以見到各式各樣的蛾的身影。由於收到友人贈送的皇蛾的卵,進而引起我們飼養牠的興趣,並希望透過飼養的程,進一步認識皇蛾的一生,包含牠的生活史及寄主食物以及其他相關的蛾類的知識,更進一步了解馬祖其他的大型蛾類,讓我們更懂得珍惜馬祖的一草一木及愛護馬祖的環境。

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還以顏色-百年預彩工法

放眼看去台灣的建築結構外觀,大部分都是以磁磚、玻璃惟幕或者是油漆為主,因此外觀的色彩有限,為了擴大台灣建築色彩生活美學、想像空間與環境美化,創造在地建築人文景觀,運用不同色彩的搭配,使混凝土建築物外觀不再只是單調素材,令人覺得枯燥乏味,而是能與光線能量結合,使人耳目一新的色彩。對於無法使用水泥漆、磁磚或不易維護場所非常適合。本研究以建築傳統工法加以改良,水泥砂漿、混凝土中加入色料,使結構體色彩豐富,並探討後續抗壓、抗拉強度、耐久性、耐光、耐氣候潮濕變化……等問題,期許能節省人力、時間、降低成本,以提高工作效率,減短施工工期,如果建築物能夠多樣化、色彩更豐富,相信台灣的建築業會更加多彩多姿。

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海洋酸化對噪音傳播的影響

低頻的噪音能夠順利的穿透海水,而中高頻的噪音因為無法穿透,而音量明顯的比較低。當海水開始慢慢變酸,酸鹼值從8.4降到6.8時,低頻噪音的音量會逐漸變大,而中頻噪音不會有明顯變化。水溫增加時,低頻噪音的音量也會隨著變大聲。因此,當海洋逐漸變酸,酸鹼值及水溫的改變,會讓低頻噪音的音量變大,而影響海中生物。大氣泡袋對於50Hz、150Hz、1000Hz和1000Hz、2000Hz、3000Hz有較好的阻擋效果,主要原因是聲音進入空氣和海水等不同物質造成損耗,以及凹凸不平程度大增加摩擦力因而消耗聲音的能量。

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Australian Shuffle

本研究透過魔術「Australian Shuffle」的研究,找到的其中數字的規律和排列,透過數學歸納分析法,我們將所得的數據列成表格,進行整理和分析,接著試著導出其中一般式。針對不同張數n,我們的研究結果如下:一、不同張數n所會剩下的最後一張牌y,並推得一般式:y=2×(n-2k) (2k小於n最大2乘方數);二、在通關密語b的部份,b=2k +1 (2k為大於等於n的最小2乘方數);三、倒數第m張剩下的牌xm,xm=2×{[n-(m×2-1)×2k]} (其中 (m×2-1)×2k< n ,在這個情況下,2k為最大2乘方數)。最後,透過研究結果,我們自行設計數字排列的小魔術,延伸我們的研究結果。

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「紙」碎「精」迷~跳躍在紙間的精靈

本實驗依據自然課程:「再生紙製作」、「毛細現象」、「氣體擴散作用」等教學單元作為相關背景知識的依據,並運用生活被丟棄的材料回收再利用,例如:各種回收紙、吸管、空瓶,設計出在校園內容易DIY製作的精油擴香器,以取代市面上需要插電、燃燒或以非環保原料製作的商品。實驗中分析了不同材質、平整度的手抄紙之毛細現象結果,並進一步分析粗細不同的擴香器對精油的擴散效率。最後證明本實驗設計出的牛奶盒手抄紙擴香器其效果與實用性優於市面上的擴香竹,不同粗細的形狀也可滿足對擴香效率快慢不同的需求。不但可以應用在室內芳香,更可搭配天然驅蚊精油方便使用於學校各個角落,以天然環保的方式來應用。

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哇!在沙子裡泡澡~流化床應用之研究

本研究來自對網路上「流化床液體沙池」影片的好奇,想嘗試自製沙池,並探究沙粒種類、高度、排氣強弱及排氣孔距、孔洞尺寸、排列等因素,對沙池液體化影響。研究藉由對「沙池中物體拉動固定距離所需時間」、「沉入沙池物體減少重量」、「浮於沙池物體沒入體積」,定量測量沙池的阻力、浮力、密度等性質,並與「水」做比較,計算液體化程度。研究結果發現最佳沙池裝置為:用顆粒較小的沙、3mm最小孔洞、12cm適中沙面高度、6級最大排氣,排氣孔斜下的裝置,可獲得「阻力、密度約為水的1.5倍、浮力與水相仿」的液體化效果。最後研究以傾瀉實驗證明沙池除了具休閒娛樂功用,也能有效提昇運送固體顆粒的效率。

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全速潛進

影響物體沉入水底或是浮出水面的最主要原因,就是物體的重量與浮力兩者作用的結果。對於無動力的水下滑翔機,我們做了兩組實驗,其一主要是改良水下滑翔機,其二是以長度、寬度(操縱變因)來了解其走的距離行程路線角度。發現機翼面積會影響浮力及阻力,不同的機翼長、寬能適應各類深度的水域。

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心發現

在平面上,三角形有重心、外心、內心,若將討論的範圍提升到空間中,三角錐也有同樣的性質,我們利用了紙筆證明以及動態繪圖軟體 GSP 來呈現,來說明空間中的三角錐確實也有重心、外心、內心,而且其幾何性質,與我們所學平面上三角形的三心有極相似之處。

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石破天驚要「住益」~海岸山脈北段岩石特性之探討與應用

本研究期望能找出花蓮海岸山脈北段地區,可以取代矽藻土的岩石材料。首先,我們選擇海岸山脈北段主要溪流出海口進行岩石認識,並帶回實驗室進行觀察描繪及密度分析,藉以認識岩石的種類及特性。接著,我們進行岩層考察,瞭解不同岩層的種類與特徵。最後,我們從密度適中的火成岩類(具有氣孔)與沉積岩類(多孔隙)中,挑選出安山岩、凝灰岩、砂岩以及和矽藻土(生物沉積物)類似性質的珊瑚礁做為實驗的樣本。 研究發現:凝灰岩的除濕能力優於矽藻土,珊瑚礁、凝灰岩、砂岩的抗升溫能力等同於矽藻土,砂岩的降溫能力優於矽藻土,而安山岩的保溫能力等同於矽藻土。在不同的室內條件下,這些岩樣可以進行適性應用,為我們打造出健康節能的生活環境。

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