全國中小學科展

第53屆--民國102年

蟹蟹光臨 ~ 皺紋陸寄居蟹(Coenobita rugosus)探究

皺紋陸寄居蟹不喜歡一直泡在水裡。能忍受待在海水的時間比待在淡水的時間長。換殼後新殼的殼口長/左螯寬的值介於1.7-2.3,殼口寬/左螯寬的值介於1.1-1.9,殼的容量/左螯寬的立方值介於3.1-4.4。寄居蟹脫皮時偏好的砂礫顆粒大小為2mm,躲入砂中的深度多為2cm - 4cm,最深到7cm。能以嗅覺覓食且喜歡味道較濃郁的食物。沒有趨光性,以綠色玻璃紙處理光線能避免對他們造成過度影響。寄居蟹緊抓海樹時力量很大,體重10克的寄居蟹能施力450克,推測是海樹能讓寄居蟹容易施力,可藉此逃避天敵的捕捉。警戒範圍約為2公尺。牠們的警覺性高,隨時會縮入殼中或有”定格不動”的行為,影響的程度由大到小為:震動、影子、光線、聲音、風。垂直震動的影響大於水平震動,對低頻聲音的反應較高頻明顯。

「蒸」得不滴水

無論使用竹蒸籠、鋁蒸籠、不鏽鋼蒸籠、電鍋,蒸煮時都會出現滴水的現象,其中以不鏽鋼蒸籠滴水現象最嚴重。我們發現以砂子來偵測滴水效果最明顯,無論蒸籠或電鍋,當溫度到達最大值之後,再過約1-3分鐘是偵測滴水痕跡較佳的時機。我們初步推側蓋子的傾斜度應該是蒸籠、電鍋滴水現象之主因,實驗證明傾斜角度是影響凝結水滴滴落或滑落之關鍵因素。我們也發現滴水位置,主要發生在蓋子內螺絲或平面位置,但只要傾斜15度以上,凝結水就會沿著斜面滑落,而不會向下滴落,我們應用傾斜15度的圓錐蓋子,以雙層蒸籠與電鍋進行測試,經實驗證明,確實可以防止凝結水滴落,預期未來此種圓錐蓋子可廣泛運用在各種蒸煮器具,且極具實用價值。

酵順地球

這次的研究是要了解如何利用新鮮果皮、黑糖,發酵三個月來製作環保酵素。首先,本研究先製作酵素,並利用不同比例及發酵時間長短不同的酵素來探討。在清潔功能等實驗,我們發現效果十分好;分解實驗,我們還發現酵素可以讓美工刀變銳利、分解鐵鏽和汙垢。最後,探討酵素對生物的效果,發現酵素可以較快讓種子發芽。從各項實驗中大致上綜合酵素的效果最好,發酵越久的酵素效果也越佳;比例方面則是各有不同的比例,其中1比10的比例在大部分的實驗上效果是最好的。所以從以上的實驗,我們發現酵素擁有神奇的功能,另外在製作酵素時所產生的臭氧還能修補臭氧層呢!製作酵素、使用酵素、少用化學清潔用品,「酵順」我們的地球!

隔牆有耳-噪音防護之隔音,吸音材料之研究與設計

我們研發利用校園取之不盡、用之不竭的「雜草」,實作出「草料混合水泥」或「草料混合陶土」,做出「輕質多孔性的水泥板」或「輕質多孔性的陶土板」,並測試其抗壓、抗強、耐火及隔音的程度。我們也將傳統粉筆石膏材料、水泥、和陶土混合「草料」,製成輕質的石膏板塊、水泥板塊和陶土板塊,不只做成輕質防噪音污染的模型屋。還以混合草料陶土板,以其燒結後可成多孔性吸音、隔音、輕質、廢材再利用的環保特性,塑造成耳罩的形狀,並加上髮框及細絨布做出可愛的吸音造型耳機,希望能在戴耳機聽音樂時,緩衝或避免耳朵常常吸收到的多餘音能,以免造成長時間所帶來的聽力受損。

繩波急先鋒-抓住速度

我們歸納了繩波波速的經驗公式和理論公式做一的對照。以簡易版的光電計時系統設計出兩種測量繩波波速的方法。第一種:固定繩線兩端點,測量它的振動頻率計算出波速。第二種:以固定的繩波傳遞距離除以測到的繩波傳遞時間而得到波速。這兩種測量方法對一條粗細均勻的繩子或不同粗細串接在一起的組合繩線,測量結果都非常吻合。若繩子只是粗細有變化,可以用固定繩的振動頻率求得波速,也可以由粗繩細繩分別測得的頻率去計算組合繩的頻率以求得波速,這是很方便的做法。但是根據我們的檢驗,繩上黏附物體的繩子不能這樣簡化處理,第一種方法有明顯的錯誤,只能靠第二種測量法這種硬功夫。

洞燭先機-如何延長瓶中蠟燭的燃燒時間?

蠟燭是清明掃墓時必備的物品之一,但清明節前後天氣常常不穩定。本實驗目的主要是探討如何讓蠟燭在戶外持續燃燒,不受天氣影響。實驗中,我們試圖用挖洞的瓶子蓋住蠟燭,以孔洞的數量、孔洞的位置、孔洞的直徑為變因,經過一連串的實驗與改良後,發現就材質而言,紙盒最能符合需求,而開了上下、左右相對的四個洞,孔洞直徑為1cm時,可以讓整支蠟燭燒完;以電風扇模擬風吹的情形做驗證,盒中蠟燭的燃燒時間可達到預期目標。

錢進商機富貴萬年-『萬年青』發根研究

本研究藉由植物生長調節劑 奈乙酸 (α-naphthaleneacetic acid,NAA),對萬年青不同節位插穗進行生長發根之觀察。結果顯示以頂芽節位為插穗浸置於1000 ppm之NAA溶液5分鐘,長根數為25.6根為最佳。實驗結果發現除頂芽節位外綜合觀察其他不同節位插穗的長根數中,發根效果依序是500ppm>1000ppm>2000ppm>250ppm>0ppm。建議量產萬年青,以濃度500ppm的NAA溶液處理全株不同節位的插穗,其生育狀況最佳且發根率最好。

太陽借個光吧!─太陽能管

隨著現代工業的快速發展,生態環境也面臨重大危機,綠建築因此成為建築發展的重要方向,如何節省電能即是綠化建築的首要目標。受到菲律賓貧窮救濟計畫的啟發,我們以改良他們的太陽能寶特瓶為基礎,進而設計出一支透明的中空玻璃管。融合綠建築的發展宗旨,我們利用太陽能管將自然光引入模擬室內的紙箱中,並透過實驗測量不同粗細的支管對光能導入的效率,以期能透過我們的研究,提供出一個設計的想法,進而有助於建築綠化的建設趨向。

葉界殺手-介殼蟲固著繁衍機制研究

地球上有許多大大小小的生物存在生活著,每個生物都在扮演好自身的角色。包括生長的過程、生活習性的改變及對環境變化的適應影響著生存條件。介殼蟲簡稱蚧蟲,屬半翅目介殼蟲總科的昆蟲,是昆蟲種類中最奇特的類群,分布地區極為廣泛,尤以熱帶地區為多。其體微小,繁殖力強。

竹蜻蜓的奇幻飛行

為探究童玩竹蜻蜓的飛行,我們利用簡單的馬達及電池組設計升力測量器,由電子磅秤測量旋轉前後的重量差,推算出竹蜻蜓升力大小,並利用冰棒棍來製作各種竹蜻蜓葉片,以探討形狀、寬度、長度及葉片的角度對竹蜻蜓飛行的影響。結果發現葉片提供升力,使竹蜻蜓飛行,而葉片的長寬及角度均影響升力。其中以長寬均為4公分的正方形,15度摺角的葉片升力最大,做成的竹蜻蜓飛得最高最遠。