第53屆--民國102年

五年級學到透鏡單元時，對雷射一字光的實驗器材感到興趣，在拆解並隨意掃描後，發現光對物體的反應時突發奇想，看看能否自製立體掃描器？於是便針對物體表面的顏色、高度、弧度與震動情形，對各角度與型態一字光投射的影響，在設計與進行實驗後發現： 1.物體表面的顏色、高度、弧度與震動，都會對不同形態的一字光投射造成影響 2.利用一字光，對物體顏色與高度的反應，發明了立體掃描器與光測滑鼠尺 3.利用一字光，對反光物體弧度與震動的反應，發明了曲面弧度測量器與三維測震儀沒想到利用簡單的雷射一字光，對不同型態物體的掃描實驗，不僅解決了我們對掃描原理的疑惑，過程中還驚喜連連，意外設計出許多有趣的發明，真可說是小兵立大功呢！

彈跳蟲看似簡單的跳躍方式其實隱含了非常複雜的機制，本研究利用彈簧來模擬其跳躍運動，並藉由調整彈簧端點間距與離地時間差來進行分析，換言之，本研究希望以客觀的科學角度，探討存在於彈跳蟲跳躍運動的奧秘。由研究結果得知，在釋放一端後經四分之一周期後再釋放另一端可跳最遠。

一、晶種在試管內，距底部4cm為最佳的結晶位置，結晶後的量較多。二、不同樓層高度(50m之內)對結晶量的影響並不大。三、硫酸銅的結晶在自然狀態下，反應時間以兩天的結晶量最佳。四、不同聲音頻率下的環境，以300Hz的音頻，結晶量最多，1200Hz的音頻，結晶量最少，我們推論1200Hz為硫酸銅水溶液自然震動的頻率。五、300Hz的音頻環境下，反應時間為三天的效果最好。六、銅線共振頻率為600Hz，銅線共振的結晶量均較硫酸銅水溶液自然震動下的結晶量少。七、六字大明咒與打擊樂音樂型態，結晶量較佳，噪音對結晶量為最差。八、使用乙醇與水的雙溶劑對結晶量的影響比單溶劑效果好。九、酸鹼值對硫酸銅對結晶量有影響，但無規律性，加入濃硫酸，硫酸銅的結晶量特別明顯。

本研究在於探討「循環風扇」與「一般風扇」功能上與結構上的差異處，並針對「循環風扇」三種主要結構 ─ 導流罩、風洞圓筒、中心圓板等構造，結合風力發電機與電壓計，設計測量風力與最遠有效風距的實驗。另外我們實地在教室中進行氣流循環實驗，比較兩者風扇間造成氣流與循環速度的優劣性，歸納使用風扇促進教室氣流循環的最佳效率，以期能達到節省能源的最大目的。實驗中發現「導流罩」是影響風扇「風力及最遠有效風距」的最大因素，其中以「漩渦狀導流罩」能使風扇吹的風更集中及更遠。在教室氣流循環實驗中我們發現「一般風扇」的表現比「循環風扇」好，能帶動氣流範圍較廣，其中以對著「對角線」吹送的效率最佳。

首先利用3C常用之手機十字對焦原理，呈現待測物體之定位點，然後再轉動本科展之三維角度量測儀的齒輪模組裝置，將水平、傾斜、垂直三維角度藉由線性可變電阻的線性基本原理精確地量測出來，實驗結果顯示出此件作品，已可應用在生活上之已知與未知角度的量測，並且利用三角函數之關係達成面積、體積的計算。此儀器成功地控制在工程誤差5%以內，已達成生活應用面之最大實用價值，比美市售精密光學量測儀。

根據三胞理論，我們運用福爾摩沙三號衛星2008、2010、2011三年的資料做出大氣溫度隨高度變化圖，由此觀察出對流層厚度，並且做出對流層高度比較圖，並且發現大氣環流呈兩個系統並做出三胞環流剖面圖。再取陸地範圍做出海陸對流層高度比較圖，研究結果發現差異不明顯。另外，做出不同緯度對流層頂溫度變化圖，發現溫度變化圖為曲線，並無呈現兩個明顯系統。 從大氣溫度隨高度變化圖知道隨著緯度越來越高，同溫現象越明顯，且發現高緯地區70到90度離地表約一公里有逆溫現象。

本研究的目的是要分析高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態，並描述當時的運動狀態和發現有益與有意義的結果。分析後的結果發現，高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態是屬於非線性的情況，因此，嘗試以非線性振動理論來描述當時的運動狀態。初步結果顯示，以KBM非線性振動理論來描述當時的運動狀態，可發現共振對列車行駛安全性有影響。

本實驗主要藉由改變圓環飛行器的圓周長、長度、材質及尾翼形狀，尋找圓環飛行器飛行距離最遠的最佳組合。我們將發射方式分為以自製發射器發射及以手擲方式發射兩種，手擲的部分是為了因應平時一般人在玩都是以手擲方式發射的緣故。由實驗結果可以發現，圓周長30公分、長度10公分並外加三角形尾翼的雲彩紙圓環飛行器飛行距離最遠。同時我們也發現，無論是哪一種材質的飛行器，都是以圓周長30公分、長度10公分飛行距離最遠，在改變尾翼的部分，則以三角形和直角三角形飛行距離最遠。由於手擲與發射器發射的方式不同，所以兩者的飛行距離會有所差異，由實驗數據可明顯看出，發射器發射圓環飛行器飛行距離大部分都比手擲發射圓環飛行器飛行距離近。

n條直線最多可把平面分割成n2+n+2/2個區域，如果這些直線有平行或共點的情況，其區域數會比n2+n+2/2還少，且減少的區域數剛好為三角形數的總和。畫了許多分割的圖和推導區域數的過程，發現圖形中的「交點數」和「區域數」息息相關，所以往下探討圖形中的交點個數，得知n條直線最多有n2-n/2個交點，如果這些直線有平行或共點的情況，其交點數會比n2-n/2還少，平行直線所減少的交點數剛好為三角形數的總和，直線共點的情況，所減少的交點數為三角形數總和與共點組數的差。由於有交點數的結果，我們想解決傅立葉提出的17線問題，運用平行的結論，用電腦程式去運算可找到四組解法。徜徉在交點數、直線、區域數這趟的「點‧線‧面」之旅，沒想到竟有如此讓人驚艷的簡潔結果！

在二年級練習丙級車床題目時，常需要用到量錶來校正工件的同心度，但進行加工時工件除了需考量同心度之外，還需要兩面的平行度，尤其在做車床題目時，需要將工件調頭加工，而工件調頭夾持的過程中，就有可能使工件失去平行度。因此可以利用此裝置，來同時進行同心度及平行度的校正。