第55屆--民國104年

近年來流行的轉珠遊戲大同小異[1]，其玩法是可以從任一顆珠子來移動，所以能自由移動的方式相當多，找出最短移動路徑也相對的複雜。起初先從數字拼圖開始[2]研究起，若起手之珠子看成是空格的話，移動珠子等同於數字拼圖的數字移動至空格處，別於數字拼圖的固定位置擺放，轉珠遊戲以這個架構延伸變化。本篇試著在3X3的盤面中，放上三種不同顏色的珠子，找出其最佳移動路徑與其規律性。

網路上提及旋輪線的性質許多都與物理相關，較少有數學方面的深入探討。我們先利用繪圖軟體試著繪製出旋輪線，然後以旋輪線的基本性質為出發點，進一步拓展到外旋輪線及內旋輪線，探討它們之間的相互關係，並試著找出各種不同變形間的規律與性質。

本研究主要是針對消波柱的形狀、排列方式及消波柱與橋墩距離，探討消波柱對於減緩水流衝擊力的影響，進一步尋找減緩水流衝擊力最佳模式。在消波柱的形狀實驗中，實驗結果呈現以消波柱尖角正對水流方向擺設，最能減緩水流對模擬橋墩的衝擊力，等腰三角柱體之效果以300 ﹥600 ﹥900 ﹥1200 ﹥1500 ﹔進一步實驗，我們調整消波柱的排距、間距，由實驗結果發現，當排距為5cm，消波柱間距為2cm，消波柱放置於模擬橋墩距離30cm～40cm的效果最佳。綜合以上實驗結果，有效減緩水流對橋墩的衝擊力不能只是阻擋，必須使用部分阻擋、部分緩衝方式更能達到緩衝水流效果，最佳模型建議為消波柱間距2cm、排距5cm、距離橋墩30cm～40cm，對水流的衝擊力能降到最低。

本次研究主要在比較經不同種類人參(紅參、花旗參、東洋參)培養後的酵母菌(真菌)牙斑菌(細菌)對紫外線的抗性。此次研究分別採用天然紅參、花旗參、東洋為研究對象，加熱至110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃，取相同體積添加於酵母菌菌液與牙斑菌菌液，於30℃震盪恆溫培養箱中培養2天，塗菌液於固態培養基上，置於32℃培養箱中照射紫外線，照射時間分別為10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30分鐘。實驗結果發現，加熱溫度在120℃~125℃時，經人參(紅參、花旗參、東洋參)培養後的酵母菌(真菌)牙斑菌(細菌)對紫外線的抗性均明顯提升。

「草籽糖」針對植物種子發芽時能轉化澱粉為糖，而在哪種狀況下，澱粉較容易化糖？實驗內容設計在小學生能完成的部分：草籽與澱粉的擇選；芽的部位；澱粉與芽的比例；進而探討環境的影響如溫度；光線；時間等因素，過程不時呈現看不見的、有趣的化學現象，草籽在過程中施了甜蜜的術法，糖在實驗中偷偷的變化著。

一開始，我們從文獻查找原子筆及水性筆斷水的原因，希望能提出有效的解決方案；經蒐集資料分析後，發現斷水原因皆與筆頭受外力撞擊有關，故我們的研究興趣很快就調整為，設計一組能有效避免筆頭受到衝擊的保護裝置。 過程中考量到，「單純的問題應採用單純的方法解決」，經過幾次預作實驗及討論，我們即決定應用學校現有的單噴頭3D印表機及Sketchup軟體，以較直覺的槓桿原理設計，製作外掛式的側壓型筆蓋。 後再經幾位老師提點，發現我們能將原有筆套，延伸為多種文具的的保護裝置，譬如美工刀。美工刀具危險性，卻又是常用文具，若能加裝於美工刀而降低因使用不當傷人或自傷的機率，對人類的日常生活應頗有助益！

我們使用可再次回收利用的環保材料，用電磁感應的原理和銣硼強力磁鐵設計成小型的發電機，並且將這個小型發電機放在洗手台和排水口出口的地方，讓水流帶動發電機來再次利用水流而不會浪費。我們先比較了線圈粗細、圈數、長短、層數的磁力哪個比較好，發現圈數最為重要，因此選擇直徑0.2mm的線圈，可以纏得圈數最多；再接著比較200圈、400圈、600圈和800圈的電壓、電流，發現600圈效率最高，並發現600×8的線圈設計，最高可產生2.3伏特的電壓；最後我們使用了不同片數、角度的扇葉，以及不同高度的水流位置，找出最有效的發電方式，希望以體積小、效率高的優點，將來能使用在各個排水口的環保發電能源。

藉由探討生鮮蔬果及加工醃製過的蔬果、現打果汁、市售果汁、肉類、土壤與雙氧水之反應，觀察雙氧水之特性！並運用雙氧水與生鮮蔬果及加工醃製過的蔬果、現打果汁、市售果汁、肉類、壤土、有機培養土之交互作用的特性，再結合日常生活隨手可得之回收容器設計運用為熱包盛裝物，並以環保概念為基礎，自製『Young Young熱包』。

延續研究從101開始到10000的數，把數據加廣，探討1到10000之間的數是否有其他變化 的可能性，或是否有其它不同的新發現。先將其每一個數平方之後，再連續做其數的「平方 的和」以及「和的平方」，經過繁複的計算過程後可推論出每個數的「平方的和」以及「和 的平方」，計算結果都會歸到某一個數值；有些數值彼此之間也具有某些規律性。

我們藉由紅光雷射通過石墨懸濁液的透光率變化，探討沉澱過程中濃度和時間的關係。我們首先測量紅光雷射通過不同配製濃度石墨懸濁液的透光率，建立「透光率-標定濃度」對照表。接著，我們測定雷射長時間(12小時以上)通過石墨懸濁液的透光率變化，發現其濃度變化率隨沉澱遽減，並在標定濃度0.04~0.06kg/m3達近似穩定態。理論部分，我們藉由史托克定律建立不考慮擴散效應的沉澱模型，與實驗結果對照，分析擴散效應對於沉澱的影響。我們推斷3微米以上的粒子擴散效應不明顯，而0.6微米以下粒子的擴散與重力造成的運動達成近似平衡。同時我們比較了石墨粉末在食鹽水中沉澱的特徵，探討介質對粒子沉澱的影響。