第54屆--民國103年

現今手機的普遍使用，讓我們不禁好奇手機密碼鎖的圖形。由於現今大部分的人傾向畫點數少又沒有交點的情形，於是我們研究各種密碼鎖(2×3長方形、6個點正三角形、7個點正六邊形和3×3正方形)畫4~6個點合理的種類與有交點的數目多寡。 密碼鎖的兩項訴求使得能畫的情形比較多種，比較不容易被破解： 1.有交點的比率低 (沒交點比率高) 2.合理種類數多(總種類數多) 結果發現2×3長方形、6個點正三角形、7個點正六邊形總種類數皆太少，不適合作為密碼鎖。 而3×3的正方形有交點的比率不但相較於其他上述三者不高，合理種類數也多，難怪現今以3×3的正方形作為密碼鎖。此外，十個點的正星形同時符合此兩種訴求，因此有作為未來新式密碼鎖的潛力。

本研究在探討化學染髮所隱藏的危險性，先蒐集各種染髮資料，了解染髮知識理論，找出最佳對人體較無害的染髮方法。調查市售染髮劑化學成分組成，作染髮劑化學成分分析，了解各成分對染髮的作用；製作指甲花葉粉染髮粉，加入助染劑調配多種顏色的染髮劑，探討中藥染髮，比較化學染髮與植物染髮的持久性，探討不會長黴菌的染髮劑對生態的影響，植物染髮推廣的可行性。

三年級學到磁鐵單元時，利用水中鐵粉形狀可看到立體的磁力線，移動磁鐵還能控制磁力線的各種變化，想到若是能設計出可隨磁力控制的液體，一定會很有趣。於是便針對：管路口徑、鐵粉數量、磁力強度、磁極排列等變項設計實驗，發現 1.由磁性液體，對磁力變項產生的相互影響，可有效調控阻尼效能 2.透過油脂包覆，可使鐵粉均勻分布在油中，可提高磁性流體的控制 3.利用可控制的磁性流體，成功發展出自動感應強度的聰明避震器 利用機械感應壓力強度，連動改變管路外的磁鐵排列，來控制磁性流體的流速，達到聰明避震的效果，經測試發現：受到1~5kg五倍的壓力範圍，阻尼可自行反應並調整到20~25秒作用時間，可見遇強則強的避震器，可聰明的幫我們避免震動的危害

利用超音波感測器的發射器裝置持續發射出超音波的原理，當撞擊到物體後超音波會反射回來，再由超音波感測器的接收裝置接收。由物理學可知超音波發出到接收的這段時間是超音波由發射端到物體來回的時間。所以把這時間差除以二再乘以音速，便可計算出待測距離。像是市面上所販售的倒車雷達也是這方便的應用。我們所做的智慧型白手杖就是以此為基本原理作為前方障礙物的偵測機制。 除此之外，我們還幫盲友們考量了頭部的防撞機制，把第二組超音波感測器安裝到帽子上面，偵測頭部高度得障礙物。以及加入第三組超音波感測器，作為階梯落差偵測。最後我們考量到犬隻對盲友的威脅性再加入驅狗裝置，可發出狗不喜歡頻率的超聲波。

近年來因人為疏忽，而被卸貨車所夾傷甚至致死的相關工安意外新聞層出不窮，原因出在於，此類車子上的卸貨系統，沒有建立足夠安全的防護措施，所以本研究運用超音波感測器，製作偵測碰撞的裝置，設計相關的防護措施，防止類似事件發生。 本研究為了能有效取得車子與目標物間的安全距離，主要的工作在於調整超音波感測器擺放的角度。而擺放角度的調整依據，是利用三角形的相似定理求出對邊長度，即人與車間的距離，再利用餘弦定理求出值，最後利用反餘弦公式得出擺放角度。 從本研究結果得證，此裝置能測量安全範圍並提供警示功能，可用於貨車上的卸貨系統，加上防護貨運人員安全的功能，降低工安意外的發生機率。

一種利用聲音舞動的小玩具「聲動蛇舞」-- 將毛根隨意盤旋成蛇狀做為舞者，放在杯身被剪出孔，且倒扣成杯底朝上的舞台杯之上，當嘴巴湊近杯孔，持續發出「嗚 ~」的聲音時，蛇會出現舞動的現象。但它為何會舞動？要如何做，才能使它舞動順利？這之中所牽涉到的因素，除了需考慮到舞者的結構外，還牽涉到舞台杯的構造，以及聲波對它的影響。

我們利用研究台北探空資料、台北地面資料、嘉義地面資料以及校內自行觀測資料，分析並比較個別或相互間的影響及關連。主要分析內容為寒潮通過地面氣溫下降期間，地面溫度和相對濕度的相關性、850百帕露點對地面相對濕度的影響，同時探討地理位置是否影響降溫時間以及地面爆發寒潮期間，高空槽脊氣流和地面溫度的相關。藉由簡單的統計及沿著時間序列前後逐時平移求相關係數的方法，我們得到五點結論。

校園常見的日本姬蛛結的是立體網而非平面網，但對姬蛛的立體網與其捕獵行為的了解很有限，我們於是進行調查與實驗。觀察野外蛛網的主要特徵包括：結不規則錐體網、網中有開口朝下的遮蔽物及立網下方有底網。測量野外的蛛網，發現姬蛛多棲息在左右和前後置中處，但僅一半有高度置中。若用方形容器飼養姬蛛，則姬蛛棲息在蛛網立體空間對稱的中央位置。從幾何概念推算，發現姬蛛多棲息於趨近於錐體網剖面三角形的內心處，此位置到三邊的距離最短，有利於察覺與快速捕獵。錐體網具傳遞振動、有效纏繞獵物和低穿透率的特性，而綿密的底網則可防止獵物掉落，皆能增加捕獵率。故日本姬蛛有絕佳空間概念且能依獵物狀況採取不同的捕獵策略，真是聰明啊。

跳遠沙坑本來整理得好好的，經過一個暑假，沙坑的沙變硬，並且有接近一半的地方都長了草。沙坑為什麼會變硬、長草？別的學校、別的場地又是怎樣？怎樣能改善沙坑？怎樣做出一個美麗、鬆軟又好玩的沙坑？ 研究結果：經觀察及實驗，發現優良沙坑的沙的沙粒徑大都在0.5080mm與1.1684mm之間，且幾乎沒有細小粉泥和黏土等成分的東西。河沙和海沙加了少數的泥，植草生長良好，但如果加太多的泥，反而因排水不易，植草最先乾枯。學校沙坑的沙不加水則不受影響；加了水的沙會凝結成完整並且硬的沙柱。沙加了泥或黏土就可形成沙柱，最少可以承受640公克以上的重量。實驗沙坑內的純沙雖然每天澆水也不會長草，沙坑外的草不但長得大，還長出新小草。沙堆比人工的減震塑膠護墊減震效果更佳。把海沙、河沙加入彩色圓滑的小礫石等可製作成「夢幻沙坑」。

本研究源自新聞報導高油、高鹽、高糖等食品三高對身體不好。因而，我們進行了一連串的實驗，探討這個問題。 研究結果發現： 一、吸油面紙及燃燒法，均可檢測油含量；且洋芋片都是下層比上層多油。 二、市售的糖度計不測糖，鹽度計不測鹽~檢測的是溶液總濃度。 三、旋光儀，隨著糖的濃度增加，偏轉角度增加，而且鹽水不具偏光效果。 四、檢測糖鹽混合水溶液時，旋光儀的旋光偏轉角度，隨著糖濃度增加；而鹽的濃度增加時，旋光儀不受鹽濃度增加而影響。 五、方糖顆數增加時，旋光儀的旋光偏轉角度，都隨著濃度增加而偏轉角度增加。 六、利用糖的旋光偏轉角度轉換成方糖數，較容易了解食用一整份食品的總糖量。 七、鹹的食品，利用旋光儀檢測後全部均含糖。