第55屆--民國104年

本研究利用能量轉換定律、簡易機械單元、輪軸與齒輪、法拉第電磁感應定律、光滅菌應用，結合生活、資訊、運用科學、符合環保、經濟效益，針對大眾輸送，日常所使用的手扶梯，能更環保、更綠能、減少人力、提升安全、保障使用者安全，我們創作了「免外接電源手扶梯紫外線滅菌機」。 對傳統手扶梯扶手帶清潔方式及扶手帶可能在反覆運轉使用時成為傳染媒介做實務了解。從第一代原型機到第二代結合除汙、清潔的刮片及滾輪，符合定期保養原則，至第三代的構造改良及增加清潔滾輪，符合環保、衛生、潔淨、安全等效益外，並且申請了國內外新型及發明雙項專利，希望我們的創作能為世界環保更盡一份心力。

本作品探討了笛音壺汽笛的響度及音調變化的變因如下： (一) 風速愈大，音調愈高，響度愈大。 (二) 出入口孔洞直徑相差1~2mm時響度較大。出入口直徑愈大頻率愈大，但孔洞大於10mm或小於3mm時，將難以產生共振而無法發出特定頻率之聲音。 (三) 上下出入口位置容忍稍許的偏移，偏移量對響度影響較大。 (四) 開孔不一定只能開一個，開孔總面積愈大響度及頻率都變大，但有其極限。 (五) 空腔愈大響度也漸增但有上限，空腔愈大頻率愈低。 另外本研究希望能製作出有音階變化之笛音汽笛壺，我們發現以原汽笛之原理較難達到目的，我們改用哨子發聲原理來製作汽笛，其頻率變化較能達到我們的需求，我們也製作出接近我們期望的汽笛壺。

本實驗中，火龍捲現象之產生是由於旋轉中的鐵網引起鐵網內空氣的渦流，加上火焰燃燒時的上升對流，使火焰以螺旋狀上升，形成螺旋狀火焰，稱為火龍捲。本研究使用圓柱型鐵網與轉盤、直流馬達、並以乙醇做為燃料進行實驗，研究不同變因下火龍捲之特性。研究指出：一、火龍捲的生成過程可分為四階段。二、火龍捲之高度與燃料損耗速率皆會隨著鐵網轉速增加而提升，但存在一極限值，而此極限值隨著燃料截面積增加而提升。三、火龍捲之高度和燃料損耗速率隨著燃料截面積增加而上升。四、鐵網轉速較快時，火龍捲會產生公轉現象，而公轉角速率約等於鐵網轉速。另外，火龍捲亦能有效提升火焰燃燒效益。

暑假去澎湖玩的時候，意外的發現巨大的礁石上面都黏滿了一種具有堅硬遺骸的「生物」，他們到底是分泌出什麼樣的黏液才能使自己黏在那裡呢？ 我透過不同水溶液與藤壺遺骸粉末的交互作用中，瞭解藤壺粉末的特性、黏滯性，藉由純化作用在顯微鏡下觀察黃色物質，也利用蛋白質測定劑測試，發現藤壺遺骸的底部秘密。 探討藤壺底部黏著的可能成分。 藉由在加水或酒精或清醋藤壺糊狀物的磚牆（木牆），進行重物敲擊實驗，結果發現清醋的牆面最堅固，其次是酒精的牆面，水的牆面最脆弱。

本研究是以Arduino控制器為核心結合手機App Inventor 2(AI2)的智慧隨意控系統，此系統是以主從式架構模型所設計，Arduino 控制器為伺服端，智慧型手機為用戶端，在伺服端部分，主要包含Arduino 控制器以及擴充板與遠端智慧隨意控系統所需的各式感測與驅動元件。控制器主要用來接收用戶端的控制指令，指令經過程式解析後，則會執行感測元件的訊號或數據並傳回用戶端或是相對應的驅動元件。另外，在用戶端部分，則是使用AI2手機程式作為控制器，透過此軟體，經由藍芽可遠端監控家中的電器設備、大門、即得知家中的即時溫濕度資訊等，另外系統亦提供防盜、防災及警報等功能。從而解決高齡化人口老化加上人手不足的問題。

以季風槽為主軸，探討其與颱風生成、發展條件之關係。利用西北太平洋季風槽指數(WNPMI)及西北太平洋850mb重力位高度圖分別與歷史生成颱風特性做比較。結果發現WNPMI值愈高，颱風生成數量愈多；反之WNPMI值愈低，颱風生成數量較少。另外從850mb重力位高度圖得知，季風槽强度越强，颱風生成位置越偏東及偏北，颱風生成於135°E以東的機會就越高，若侵襲台灣時強度發展成強烈颱風的機率升高；另季風槽强度較弱時，颱風生成於南海機率就愈高。而於路徑研究發現颱風主要受高壓馳流引導，絕大多數的颱風呈現在季風槽範圍內移動行進。 研究近一步發現當季風槽強度較強時，颱風偏北行進象限機率升高；季風槽強度較弱時颱風則容易行進通過菲律賓至南海。

網路流傳大量影片與新聞短片，顯示WiFi訊號不良的空間中，只要在基地台天線後方擺放鋁罐裁剪後的拋物面型背屏，就可提升WiFi訊號收訊端的強度。為驗證此說法，本研究主要針對背屏對WiFi訊號的影響來設計相關實驗，以背屏材質、面積大小、厚薄、形狀、顏色、乾濕性與室內外空間使用等變因來探究背屏特性，並設計不採用耗電的訊號強波器下，使用生活簡易取得物品，來製作出提升WiFi效能的WiFi訊號集中背屏。最後應用背屏優化訊號強度特性，以最省經費、提升效能最高且最節能環保為目標，提供學校最佳的WiFi使用效能改善方法。

本研究從發音體的確認進行水杯敲擊產生音調開始探討，接著從產生的音調確認發音體的振動並非（水面以上玻璃杯壁）局部振動，透過「巧妙」的敲擊可以產生不同一般重擊而會產生“高音”，從聲音頻率倍數關係分析得知此高音為另一種「泛音」。本研究接著進行產生泛音的因素探討，提出「局部起動」的概念，發現「輕敲」、「本質為發低音者—水位高的水杯」、「固定杯底」、「水面靜止」、「敲擊稍厚處」較容易產生較高的泛音。本研究中所使用的水杯以敲擊方式最多可以產生三種泛音，因此可以容易產生與一般敲擊不同地發音情況——水位越高敲擊後的音調越高。敲擊方式改變發音音調的控制可以作為日後樂器製造的參考。

有一些天然的乾燥花—急凍花及蠟菊，澆水時花會閉合、乾燥後又會再度開花，本研究探討其連續開閉的構造及機制，並利用其特性製作自動澆水器。 研究發現控制反覆開閉的關鍵位置在於苞片近基部的轉折處，該處是水份的入口，吸水時細胞變長，使背側增長，導致花閉，失水時細胞變短，使背側變短，導致花開。形變角度受其材質特性、空氣含水量及溫度影響，具有Hydromorph現象。 本研究以蠟菊的苞片製作濕度感測器，利用其形變，控制澆水器的開與關，配合春夏秋冬不同的溫濕度及植物的喜濕性，調整感測器的通風程度，可控制澆水頻率，下雨時，則自動關閉並調整澆水節奏。以植物的素材作感測器開關，感測和控制一體，可環保省能。

每次看著父母親因工作需要或者出國玩時，看著他們在整理行李時，總是聽他們在說總是很擔心行李超重的問題，所以每次出門前總要用秤行李專用的電子磅秤來測量行李的重量。 可是常常因為忘了帶出國或者就是聽母親說要花很大的力氣把整個行李提起來才可以測量行李箱的重量，對於女生而言，使用上並不是那樣子的方便。 所以我們幾個同學就想說有沒有可能把攜帶型的電子磅秤跟行李箱做結合，但是在使用上要更為方便，讓每一個人都可以不用花費很大的力氣就可以知道在去機場之前行李箱的重量有沒有超重。