第54屆--民國103年

本研究是為了要探討：造成頭前溪防砂壩只有中間部分被颱風暴雨所沖走的原因。 經過現場探查和模擬實驗，觀察水流變化後，發現主要是因為地形走向將大量的水流導向防砂壩的中間，使得中間的防砂壩因承受不住強大的水流而被沖走。在模擬實驗中，我們也發現到：在水流穩定且平勻布滿模擬河道的情形下，水流速度和水位高度成反比的關係。故在本實驗中，利用測量水位的高低變化，來推測水流速度的變化。 最後，我們提出一個避免防砂壩被沖走的施工方法，並經模擬實驗證明，可以有效防制地形對水流的導向集中作用。

含羞草睡眠運動的研究雖然很多，但目前為止對含羞草睡眠運動時葉柄會上下運動的觀察卻很少。在本研究中，利用資訊科技對含羞草睡眠運動進行24小時的觀察，整合記錄葉柄上下運動的週期，我們發現每晚含羞草葉柄會自發性的先下後上運動一回，此運動週期我們稱為含羞草葉柄的「睡眠律動」。此睡眠律動在幼株、成株明顯不同且與生長環境的日照和水份有關。在陽光充足下，幼株的葉柄會較快從低處爬升並在高處徘徊較久，隨著成長，成株的葉柄會逐漸變成在低處停留較久，近黎明時分才升至高處。若生長在無陽光照射的含羞草，則無此睡眠律動轉變，顯示植物也類似動物有淺眠和熟睡時期的不同睡眠律動型態。另外，若缺水時則睡眠律動會停止。

我們知道水和氧氣會對鐵產生氧化作用，所以我們用了許多水溶液來進行實驗對鋼棉球的氧化作用。如：番石榴葉汁、礦泉水、果汁、蔬菜汁、汽水……等。 從實驗中，發現礦泉水的氧化作用最差，紅色水上升最少，尤其是純水；生活中蔬果、飲料中，以蒜仁、薑、茶B、茶C效果最佳，一般蔬果汁類抗氧化效果比較差。 現打果汁的氧化效果最好，在我們的實驗中，浸泡過檸檬汁的鋼棉球紅色水上升高度最高，表示檸檬汁的氧化效果較好。 我們知道維他命C、E的抗氧化效果佳，所以在一般飲料汽水中的抗氧化效果佳。

照相館沖洗出來的證件照尺寸大小固定，不同表格大小需要裁剪，本研究主要設計可無段調整證件照裁切機，初步的設計是將四支刀刃設計成可調方式，再利用較軟的塑膠塊去壓緊相片，產生切割作用，使相片可以依照表格長寬尺寸切割。第一代設計的刀片自行製作，組裝測試時發現刀刃精度影響切割效果，無法有效切斷相片。我們更改設計為美工刀片時，就可以順利切割證件照，使用類似擠壓切斷的方式，切割時需要較大的作用力。希望設計出以剪切方式產生切割作用，如同公母模的設計，能以較小力量產生切割相片的功能。在尺寸的調整上，我們希望能透過兩個轉圜，個別無段調整相片的長度及寬度，希望整個設計能達到使用方便，達成我們的設計目的。

初學扯鈴者，往往由單鈴開始入手，再逐漸增加扯鈴數。現今由於扯鈴運動的普及，在大型扯鈴比賽中，動作越來越推陳出新，而扯鈴動作，隨著扯鈴數的增加，難度也跟著提高，觀眾的掌聲也更響亮。本實驗主要以實驗擷取雙手與扯鈴在線上環繞的軌跡，來導出扯鈴的數量對扯鈴動作進行時有什麼影響，進而有效率的增進扯鈴之技術。

為了能夠有效利用到各角度的風，我們自製了一台直立反轉式磁浮風車，本研究一開始探討著葉片寬高比對轉速的影響，並進一步了解扇葉方向、受風面及彎曲程度對轉速造成的影響。另外，我們，改良風車扇葉重疊程度，製造不同的風罩形狀，改良在固定風力下的有效轉速。我們最後改變磁鐵磁力，並探討找出轉速最佳的風車並發電，觀察其磁通量的變化，並找出發電效率最佳的風車。

有一款稱作「神奇解凍板」的商品，可以將冷凍食物快速解凍但是價格昂貴，我們想要利用市面上可以購買到的便宜物品，看看是否也能成為加快解凍速度的解凍板，首先調查家庭對於解凍需求的程度，並瞭解大家是如何解凍，接著在廚房內尋找現有的用具，看看是否有適合的材質可以加快解凍速度。我們利用冰塊代替冷凍的食品來實驗，發現鋁製用具明顯縮短解凍時間，並且發現利用鋁製滑鼠墊或鋁鍋蓋就可加快解凍的速度。此外，我們利用小塊的鋁製散熱片模擬解凍板，設計上的考量包括解凍板的面積和排水溝槽。最後，運用這些實驗的解凍板，進行模擬冷凍肉解凍的實驗，歸納出選購市面上的解凍板及DIY解凍板上的優缺點提供大家參考。

莫比烏斯環可謂變化多端，只要賦予一小小操作變因，即產生意想不到的結果。由於其結果會有翻轉或打結的情形發生，故此研究以「讓莫比烏斯環呈現一通順無阻的大環」為目標 於接頭進行「錯位黏接」與「適當翻轉」，並統整、歸納出其翻轉度數、打結情況、黏接方式的特性、變化和規律。

本研究利用電腦程式，紀錄分析聲音在時間領域的形狀，探討英語音標和國語注音相似音的差異，並分析聲音在頻率領域的形狀，並瞭解受測學生和老師在英語句子和國語成語的差異，作為發音教學評估的指標。

此份報告主要是探討一個最優化問題，即是給定特定的移動方式，求出至少要多少操作，才能夠把棋子從某一種分布狀態調整成另外一種。而經過許多例子的嘗試，發現因為原本的問題不帶有數學的式子於其中，故沒辦法用上任何已知的工具進行解題，所以引入座標系以及排列矩陣，讓其含有許多數學式，能夠幫助問題具體化。接著給出好的上界以及得知最大值達成時滿足的條件後，便是開始進行一連串的構造，而這我採取「先猜後調」的策略，簡言之，就是先放置一種看似不錯的分布狀態，再利用討論出來的一些工具，對此狀態進行調整，同時用簡單之圖論方法觀察內部的數學結構，以獲得最優的構造之一。