第54屆--民國103年

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。

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。

一、利用空寶特瓶底部約2公分製作立式排水孔蓋，直徑大小吻合傳統之排水孔蓋。 二、藉由橡皮筋旋轉產生扭力的物理現象增加與毛髮之間的摩擦力，搭配我們設計的環保排水孔蓋，進而達到迅速清除毛髮之目的。 三、藉由魔鬼氈之特殊設計，鉤狀一面可以輕易勾住毛髮，再利用水的吸附力，可以輕易將立式排水孔蓋周圍的一綹毛髮輕易清除。

我們三個國一生從「氫能車」的報導，感到好奇！先google一下了解相關資訊，決定研究並製作「氫氧燃料電池」，經過資料統整後，發現為何電極都用碳棒、或自製活性碳電極，用金屬做電極可以嗎？什麼樣的電解液最好？它的濃度大小是多少？影響「氫氧燃料電池」充、放電的因素有哪些？希望製作一個超強電力的「氫燃料電池」跟同學分享，也希望多學習一些知識，就這樣進入了探索與學習之旅。 經過一系列的變因實驗一至三探討，加上我們討論出的實驗四「留氫包氧」試驗，本研究的自製氫氧燃料電池的最佳電極條件為：正負極均使用『活化後碳棒3支＋套不織布袋＋裝填濾心內椰子殼活性碳4克』，反應器裝滿「2M氫氧化鈉水溶液」，可讓馬達運轉24分鐘。

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。

本研究主要是為了解網路上說利用外力或其他方式，是否可以讓橘子變甜之眾說紛紜的說法是否真實所進行的實驗。我們先從橘子外觀找出挑選橘子的方法，接著驗證網路各正反方說法，求證橘子的糖度及酸度會不會因為外加的處理方式或環境不同而改變。結果發現挑選甜橘子時應該從顏色、外型對稱、及密度等訣竅來挑選；並利用糖水加檸檬酸模擬成橘子之後再經過搖晃後測試，發現溶液的糖度也會因為這糖被酸分解而有改變；再利用實驗設計將專家及過去實驗認為可能造成誤差的做法加以控制後，測試橘子經過搖晃、加溫、攪碎、或與其他熟成的水果擺放在一起，會因為橘子內含的糖與有機酸反應、酵素活化、組織受傷需要醣類、或呼吸作用加速轉化，讓橘子所含的糖類濃度變得更甜。

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。

本文首先討論如何將太陽光源空間位置轉換成對應的直流馬達驅動訊號的思考邏輯流程。接著進行太陽能板與光源距離的平方反比實驗及光照強度相對於不同入射角的光照強度變化實驗，藉由實驗證明太陽位置追蹤器的功能可以提高太陽能板的平均發電效率。再來依據前述的訊號轉換及控制邏輯流程，分段實驗及製作各部份模組，再組合成雙軸控制的太陽位置追蹤器，最後利用已結合機械旋轉控制系統的雙軸太陽位置追蹤器進行測試。

密碼鎖由K個旋鈕組成，旋鈕上有 種不同號碼，若旋鈕中僅有1個錯誤仍能打開此鎖，問最少嘗試多少組號碼能保證打開鎖？此問題等同於在 元K維超立方中找一組點集，點集中的點各自向其K維度畫出延伸線，若NK所有點都至少被1條延伸線所涵蓋，求重複涵蓋的次數總和要最少。 50屆全國中小學科展中討論過NN+1的情形，我們繼續分析NK，K=1+N+N2+⋯NE-1個旋鈕的情況，發現任意正整數N、E，我們能構造出最小控制集，且所有延伸線間涵蓋的點都不重複，稱為完美控制，而保證打開鎖的最小次數是ND ，D=K-E。