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紙牌魔術是一種數學。紙牌魔術經「發牌」、「分疊」、「收牌」重複三次後，便找到指定紙牌。是利用「夾擠」壓縮紙牌存在的空間找到紙牌。 影響魔術的三大因素： 一、「發牌」方式。一次一疊發幾張決定了最後紙牌的存在的空間的大小是收斂於一張或在固定區間。 二、「分疊」的數量。 1、紙牌分越多疊，收斂速度越快。 2、紙牌總張數與分疊數量有次方關係收斂速度較快。 三、「收牌」的位置。收牌時放置疊紙牌的順序會影響收斂位置。 如何夾擠收斂是探討重點。過程中「發牌」、「分疊」、「收牌」，經過了幾個循環，可確定紙牌必「夾擠」收斂在特定位置或區間，因此觀察收斂速度、位置與範圍，即本文探討重點。
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單人棋戲，看似簡單，卻包含先人古老的智慧，蘊含無窮變化，雖然沒有對手和您同時競賽，但盤中乾坤卻是充滿想像空間，會讓人一上手就欲罷不能。 自製E型棋的玩法是：在E型棋盤中，每個橫排放入數量相等的棋子，每次只能移動1顆棋子，移動至指定空格即算一步，最後棋子要上下交換排列，並找到最少步數。 本次研究想透過數學中的歸納與分析，其中「棋子的步數」是否有特定的規律性，以及「棋子的走法」是否也隱藏著有趣的數學道理，我們不斷嘗試各種走法，雖然過程複雜繁瑣，但最後都得到排列的規律性，也有了肯定的結論。
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淺層地熱之研究與低溫史特林發動機之應用
我們以γ構型史特林引擎為基礎，結合自由活塞的結構，再加上線性發電模組，設計出一台可在溫泉環境中發電的地熱發電機，因製作精度不良且材料選擇錯誤，第一代原型機模型僅運轉1分鐘即損毀，不過已足以證明其理論與方向的正確性，針對第一代原型機的缺失，我們著手製作第二代改良型，將引擎分為熱交換模組與動力模組2部分，解決溫差造成水凝結的問題，我們並將它命名為分離式γ-自由活塞型史特林引擎，最後我們以實驗證明「淺層地熱發電」的可行性，為綠色能源提供另一種選項。
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「糞」力而為－開發生物活體系統分解豬糞可行性之研究
本研究以豬糞、蠅蛆為對象，以自行培養之蒼蠅及蠅蛆，在高床式豬舍養殖環境，將蠅蛆置入豬糞中，以蠅蛆分解豬糞進行實驗。 研究結果顯示： 1. 觀察以蠅蛆作用活體系統用於豬糞處理之研究，確實可行。 2. 檢驗豬糞中之VOCs含量，推算豬糞腐熟及肥料腐熟的程度，證明其有效快速腐熟。 3. 分析蠅蛆分解豬糞後肥料成分，經過種植鮮花及蔬菜之差異，證明確實有經濟效益。 4. 由文獻探討蠅蛆之成分，經過蠅蛆飼養餵食雞隻之差異，證明確實有其經濟效益。 此一方法既省水不沖洗豬舍，又可解決動物糞便之主要環保問題，避免二次污染，且可將豬糞利用轉換得到良好之肥料及飼料，再次回饋農、畜牧業，有利於推廣，真是一舉數得。
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光觸媒在生活中相當熱門。本研究旨在自製二氧化鈦光觸媒用於淨水並著手製作其薄膜使易於回收，或具磁性吸取再利用。 過去科展沒有自行合成光觸媒的作品，這是因為製作上需要毒性較高的藥品。實驗中我們找到「檸檬酸鈦」來源可以在「水」中利用簡單的沉澱反應製作TiO2，但得到的TiO2粒徑小，淨水後的過濾十分耗時，所以試著將其製為通透性薄膜，實驗發現：市售的「保利龍膠」有利於組裝薄膜，其中調和膠比例(醇/膠)為1:1~2:1，膠材比例(調和膠/粉體)為4.5:1~9:1之間，能固定粉體卻保有通透性，能促進薄膜於日照下使亞甲藍模擬廢水迅速脫色。 實驗也嘗試利用檸檬酸鈦結合Fe3O4製成具磁性的TiO2，嘗試了不同作法，終於製作出兼具良好脫色效果及良好磁性的磁力光觸媒。
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U形管繞著鉛直軸轉動時，如果鉛直軸和管的對稱軸未重疊，管中流動的液體會發生遲滯(Hysteresis)現象；利用三叉管、方形盒、圓柱筒和方形筒做實驗，發現液體在五種不同形狀的容器中都會發生遲滯現象。 U形管、三叉管、和方形盒轉動時，旋轉盤的轉速由慢漸快時，液柱高度在特定轉速時會大幅度的升高，旋轉盤的轉速由快漸慢時，液柱高度在特定轉速時會小幅度的下降，作液柱高度和轉速的關係圖，會呈現遲滯曲線。 圓柱筒和方形筒繞鉛直軸轉動時，遲滯現象會隨著鉛直軸轉盤中心點距離而異，液面觸底後乾燥區會呈現圓、橢圓、三角形和部分橢圓等不同圖樣。
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台灣綠能發展目前為能源界顯學，台灣為季風氣候，有得天獨厚的風場條件，然風機扇葉產生之低頻噪聲卻會對居民造成身心健康的影響。本研究嘗試研究扇葉噪聲之物裡蘊含，並以實作及模擬雙管齊下之方式，研究風機噪聲之行為特徵，實作實驗以自製之兩款風洞及四組扇葉，確實觀測到紊流，且與模擬圖形相似，並透過傅立葉轉換方法，得出噪聲強度最高處落於低頻。而模擬結果顯示，風機噪聲與紊流強度高度相關，且在攻角上升的情況下，會有愈大的紊流強度及噪聲，但商用型確有攻角上升，紊流與噪聲下降之情形。最後根據實驗結果比較改良，設計出自製創新型扇葉，其垂直最用力皆優於前列四款，且產出較低的噪聲強度，尤其在高攻角條件之下減噪效果更佳。
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搞什麼？多酚不再變色！—探討草酸對抑制水果多酚變色的研究
本研究探討草酸抑制多酚變色的效果，我們將各類易氧化褐變水果，浸泡於不同濃度的草酸水溶液中，觀察水果變色程度，並將變色結果與水果在空氣、水、食鹽水等條件下進行比較。 由實驗發現一：草酸在低濃度溶液中，便有抑制延緩水果變色的效果，其中尤以香蕉皮、香蕉肉最有效抑制。發現二：草酸的近強酸性，使浸泡在草酸水溶液(約pH=1.5)中的水果不會發霉，而在空氣、水、食鹽水等條件下的水果則發霉。我們歸納重大實驗發現三：草酸可以替代雙氧水使用於水果抑制變色，保鮮、保存上值得推廣應用，其中香蕉皮、香蕉肉最有效果，很值得優先推薦於產業界與商家。在研究草酸食用安全性時，發現四：水果浸泡於低濃度0.1克草酸水溶液(約1%)時，適量食用是安全的。
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本實驗探討飛蛇在滑翔的過程中，因為身體截面積改變及體態的S形彎曲，在流體動力學上的表現，對滑翔穩定性、持久性的影響。 透過飛蛇截面模型在鉛直集風箱與水平集風箱中以不同角度量測到的鉛直後曳力、升力及後曳力，推測飛蛇張開肋骨、腹部內凹的行為，有利於其滑翔。 最特別的是飛蛇滑翔時的寬長比。一般無翅膀的動物(如飛蛇、飛鼠、飛蛙)會張開四肢及薄膜以增大其寬長比，但飛蛇沒有四肢，反而加大其體態的S形彎曲來增加寬長比，由體態S形立體模型的實驗情況，當其寬長比在1 : 1 ~ 1 : 2之間時，會穩定的滑翔，且水平滑翔距離較長。 而飛蛇滑翔的過程中不斷擺動身體及轉動尾巴，推斷是有助於其滑翔的穩定性及定向性，實驗不易，暫留待續。
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由於爸爸說大肚山感覺寒冷是因為『Sian』海風的關係，讓我對海風產生探索的興趣。研究中除對海風、風冷溫度定義外，亦以實驗模擬海風形成的原理、影響等，並以空軍氣象聯隊、空氣品質監測站及中央氣象局等2008-2010年的監測資料作為相關研究的數據來源。研究發現大肚山上感覺寒冷並非是因為『Sian』海風的關係；大肚山除夏季盛行南風外，北北東為其他時間主要出現的風向；白天出現海風的機會較夜晚高；夏季以12-16點為海風盛行時刻等。最後並提出海風對於我們生活上的影響及建議，如海風可以緩和大氣溫度，有海風時要特別注意防曬等。
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本研究探討以自製PVA黏膠薄膜，加上各種金屬片成為方便攜帶的輕巧電池。首先探討不同形式電池的發電效益，包括不同金屬片適合的配方膠，金屬片之間的距離，膠添加了不同添加物……等等。綜合以上條件我們分別串聯發電量最好的原味膠及鐵粉膠做成伏打電池以及加上隔離層的勒克朗謝電池， 驅動溫濕度計、鬧鐘、 LED燈，並嘗試用達靈頓電路放大電流的特性，希望可以降低串聯電池的個數，達到不錯的效果。此外我們發現鎂片可以明顯提高薄膜電池的發電效益， 可以讓LED燈亮長達9天。
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藥物骨架Chromeno [4, 3-b] pyrrolidine的合成方法之探討
Chromene(色烯或苯並吡喃)或chromane(色原烷或2.3-二氫苯并哌喃)及pyrrolidine(吡咯烷)的衍生物是許多藥物和具有生理活性天然物的重要結構單元。含有chromene或chromane的化合物在消炎、抗真菌的研究中表現出良好的活性，而pyrrolidine出現於尼古丁等化合物中。本研究利用亞胺葉立德前驅物與米氏酸衍生物在鹼性催化劑的作用下，篩選出溶劑、催化劑、當量數，找出合成Chromeno [4,3-b] pyrrolidine產率最高的條件。利用此優化條件，改變不同的受質，在苯環上改變不同取代基，探討其反應性，增加其未來應用的多樣性，嘗試利用掌性催化劑，合成出具有光學活性的產物，並建立資料庫。
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