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第55屆--民國104年

移「形」換「位」-多邊形移動邊數關係之探討

本作品主要在討論給定一個n邊形,在移動一個邊或是兩個邊後可形成的幾何圖形,並設法找出其一般式。在此研究中的圖形經翻轉、旋轉或撓折後相同的圖形視為同一個,在此定義此種圖形稱為─幾何算數形,簡稱「算數形」。 我們觀察圖形之規律,進而發現經定義移動邊數後的幾何圖形內部必只會出現一個封閉多邊形,以此特殊性質為基礎推導公式的形式。得知n邊形中移動1個邊後,當n為奇數情況下,算數形總數的公式為(n-3)(n+1)/4 ;n為偶數情況下,算數形總數的公式為[n(n-2)-4]/4 。在研究移動兩邊時發現規律過於繁雜,因此將其分類為3種情況來討論,分別為在封閉多邊形上有 (1) 二分支 (2) 三分支 (3) 四分支,並加以分別討論,推導出上述情形之公式。

神奇的太陽光熱分離之旅!

太陽能源的善用一直是全人類積極努力的目標。本作品創新地利用空氣膠研製出太陽光熱分離器,分離後的太陽光與太陽熱再分別透過太陽電池作光轉電,以及熱電晶片作熱轉電。經由完整的實驗得到:(1)室內以150W鹵素燈模擬太陽能結合空氣膠玻璃(最淡濃度:1.25wt.%、最薄厚度:0.05mm)、太陽電池模組、與雙邊熱電晶片模組之最佳發電結構可產出48.75mW的複合式再生電能、(2)戶外利用太陽能結合聚焦凸透鏡、空氣膠玻璃、太陽電池模組、與單邊熱電晶片模組之最佳發電結構除了可產出174.5mW的複合式再生電能外,又可阻隔太陽熱約12°C,有效協助太陽電池作散熱降溫。此外,本作品已成功地應用在日常生活中,包括實現:微小電力充電儲能、風扇轉動、以及玩具車與機器人行走等。

稻田中插秧與收割機運轉路徑之數學探討-找出有效的行走路徑

臺東縣占地面積351525公頃,農產耕地面積為47681公頃,稻作是本縣重要的農產品,種植面積約占12000公頃,前三大生產稻米鄉鎮市區為:關山鎮、池上鄉與臺東市。配合本校稻米種植課程,在觀察農業從業人員操作插秧、收割機具的行走路徑後,發現插秧與收割機具的行走路徑的不盡相同,因此想探討是受到哪些因素影響。 本研究以臺東市的稻田為研究場域,透過訪問農業從業人員、實際觀察與模擬後,分析在稻田內使用收割機、插秧機的行走路徑上的關係,找出影響行走路徑的因素,依據研究結果進行討論與提出建議。

低溫冷藏處理對菇類子實體生長發育的影響

本研究在探討低溫冷藏處理對菇類生長發育的影響,由實驗結果顯示,以4℃低溫冷藏處理菇類太空包,可促進秀珍菇與藍寶石菇提早產生菇蕾,但對杏鮑菇、白雪菇、柳松菇等似乎無效。4℃低溫冷藏處理菇類太空包可使秀珍菇、杏鮑菇、藍寶石菇、柳松菇、粉紅菇的產量增加,尤以秀珍菇與杏鮑菇最為明顯,然而卻降低白雪菇的產量。大幅度的降溫處理似乎才是促進菇類提早出菇或增加菇類子實體產量的一個重要因素。

探討抗憂鬱症藥物phenelzine對於發生在小鼠巨噬細胞中的細胞凋亡所產生的保護作用及機制

之前有研究指出,使用一些單胺氧化酶(monoamine oxidase, MAO)的抑制劑如pargyline和clorgyline,皆可以保護serum starvation所導致的細胞凋亡,表示MAO可能在細胞凋亡的路徑中扮演重要的角色。 本研究著重於一個臨床上被拿來當抗憂鬱症藥物的MAO抑制劑苯乙肼(phenelzine, PZE)對於沿著腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)途徑而產生細胞凋亡的小鼠骨髓巨噬細胞(bone marrow-derived macrophages, BMDM)所產生的保護作用。 本研究的結果顯示PZE的確可以保護循TNF-α途徑死亡的細胞,同時使活性氧化物質(reactive oxygen species, ROS)的量下降。我們推論造成此現象的原因是PZE藉由抑制MAO,使得ROS的量下降,進而保護細胞。

前進吧!氣墊船

我們了解到氣墊船是靠空氣來減少摩擦力並快速前進,氣墊船可以在陸上行舟,也可以在水面上行駛,而且風扇在水面以上,不受水面上水草與水面下障礙物的影響,適合多種地形,如:淺水、沙灘地、路面、沼澤……,可以用於交通、救災……,是個多元用途的交通工具。 氣墊船柔裙不像外表看起來這麼簡單,只是圍上一層塑膠袋,要氣墊船可以輕鬆的動起來,還要探討柔裙內氣室的大小、接觸地面的面積、開口形狀。馬達組是氣墊船的心臟,向下馬達組要負責柔裙的充氣與氣室的充氣;向後馬達組要給予氣墊船前進的動力。方向舵可以協助氣墊船控制方向,讓我們可以正確快速的到達目的地。 期待日後氣墊船除了征服海、路以外,還可以飛上天空,成為全方位的交通工具。

『虹』透半邊天-全圓彩虹登場!

我們的實驗以噴水以及玻璃珠的方式來製造穩定的彩虹,實驗中我們發現,利用玻璃珠製造全圓彩虹比水滴簡單許多,我們也發現折射率較高的玻璃珠所做出來的全圓彩虹上下可視角約44~46度,而小水滴不適合的原因是因為可視角太大上下整個圓可視角約85度(42.5*2),明顯超過人眼能同時見到的可視角,所以我們只能看到一整個圓彩虹的一部分,而彩虹的圓心就出現在反日點;另外我們也發現玻璃珠的大小確實會影響彩虹的寬度、仰角、複虹、白色弧形區域以及霧虹的產生與變化。

可更換式蹄片離合器

本研究在於可更換離合器的摩擦蹄片和減輕離合器重量,運用形狀設計來改變,將離合器分成多部機件與以往的一體成形,兩者差異於一體成形不能只更換一部分需整個離合器更換且其材質為鑄鐵,本研究改良成多部分零件來組裝假使磨損毀壞時,可依其磨損部位進行更換,其材質為鋁金屬質量更輕、轉速增快、可更換部份零件也更加省錢環保。

你在發什麼神「莖」-蟛蜞菊頂端優勢之探討

IAA通常被視為影響頂端優勢的主要激素,本作品主要探討影響頂端優勢的作用與機制。我們發現去除頂芽後,愈靠近頂端的節間,其生長幅度越大,推論植物體內所殘存的IAA含量與激素運輸蛋白使用情況影響了IAA的分布,導致節間與側芽的生長出現變化。在醣類與水分供給的實驗證實:過剩的醣類會降低游離IAA的含量,而抑制細胞成長。最後我們探討了光線與溫度對頂端優勢所造成的影響,其中避蔭反應與Pr光敏素的調控促使黑暗處理組別表現明顯的頂端優勢,而較高的溫度對於植物生長有提升的趨勢,但在頂端優勢的表現方面無顯著差異。本作品利用觀察到的生理現象及分析實驗結果,與文獻資料結合,對植物頂端優勢做了更進一步的解釋。

「旋」光世界~自製旋光儀測量旋光度與抗氧化關係之探討

本研究利用自製旋光儀觀察測量具旋光性物質的過程,發現旋光儀的光源以發光二極體(紅光)及雷射筆紅光當光源、玻璃平底試管長12㎝的效果最好。砂糖、冰糖、蜂蜜、麥芽糖、代糖、葡萄糖、乳糖溶液的旋光性皆為右旋,而果糖的旋光性為左旋。本研究再進一步利用旋光儀測量比較不同濃度的茶類及糖類之旋光度及抗氧化性,發現茶類的旋光度及抗氧化性與濃度均呈正向相關;而糖類除果糖為左旋外,右旋的糖類旋光度與濃度亦呈正向相關;但抗氧化性與濃度卻呈負向相關,果糖亦同。