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第56屆--民國105年

大珠小珠落玉盤~大型場館安全避難研究

本研究採用串珠模塊法,並將不同類型的人群濃縮為基本單元(模塊),並根據人流、門流,透過估算人潮流量通過節點所需時間,撰寫估算程式。旨在推估大型展場之疏散時間。 結果是:若以21600人、三層看台、四區一梯、長短邊有五及三門的巨蛋展場,並採垂直分流設計,將可執行安全疏散。 在本研究的巨蛋球場格式下,只要各分區人潮不重疊,人在看臺上移動速度會是影響安全疏散的關鍵。本研究推論:能安全疏散的大型展場設計標準是垂直動向獨立、每400人一個梯、大門出口前的緩衝面積必需足夠。 若要擴大展場的總容納人數,只需要微調距離參數以及模塊的參數,即可繼續推估不同規模的展場疏散情況。

節能路燈行車安全系統

本研究利用車流量顯示器、車輛檢知器、車輛進入道路檢知器、車輛離開道路檢知器及路燈控制模組,製作完成一套『節能路燈行車安全系統』,本系統之主要硬體裝置,採用ATMEL電子公司,所產生之單晶片微控制器(ATMEL AT89S52)作為中央處理模組,其設計方式及硬體架構,將於文中詳加說明,該系統之主要軟體採用組合語言撰寫的,其設計方式及軟體流程,亦將於文中詳述,利用車輛檢知器、進入道路檢知器、離開道路檢知器、計數器、車流量顯示器及路燈控制模組,以達到節約能源自動路燈控制最佳化。

變形水~水的反磁性探討

我們在自然課所學到鐵是屬於磁性物質,可以被磁鐵吸引,經過實驗得知,原來還有其他很弱的磁性的物質,比如水。所以我們設計一個實驗裝置,利用水的反磁性使水面產生凹陷的特殊效應(摩西效應),漂流物會自動從固定位置慢慢移動靠近這個凹陷半徑,當漂流物的移動速度急遽加快時,表示漂流物進入凹陷半徑。藉由此數據推導出不同水溶液的凹陷半徑,可以知道在水分子內的一些微觀現象。

當紅不讓-洛神葵花青素萃取及果凍製作

洛神葵是台灣台東地區粗放栽培的一種耐乾旱植物。文獻證明洛神葵萃取液富含花青素、多酚、維生素C等具有抗氧化活性的物質,對預防醫學甚有助益。實驗結果發現:固液比1:20、加熱萃取溫度100℃、萃取時間30分鐘(pH 2.26),為洛神葵花青素萃取之最適條件,可萃取出最高之總花青素含量為119.8 mg / 100 ml。在100℃加熱萃取60分鐘可萃取得總多酚含量為449.2微克/毫升、DPPH之清除能力為30.18%。由此可知洛神葵萃取液不僅富含花青素且有極佳之抗氧化能力。 為了增加洛神葵之加工應用性,實驗選用吉利T粉為膠凍材料、以吉利T及細砂糖之添加比例為變因製作洛神葵果凍。官能品評得知:細砂糖15%、吉利T 4%及細砂糖20%、吉利T 4%的果凍成品喜好度最高。

目不轉「晶」—探討海藻酸鈉薄膜的形成與其相關應用

我們探討不同價數陽離子溶液與海藻酸鈉溶液來做結合成形,結果發現正二價離子效果最好,其中更以Ca2+較為穩定,而吸水度則以Co2+最佳。但二價離子中我們發現,氯化鎂溶液和海藻酸鈉溶液所形成的晶球不便觀察,故將氯化鎂不列入其他實驗當中。在實驗中我們發現,不同的溶液和不同的離液面高度,每一種晶球的直徑都會不同,但是重量卻不相差太多。將乾燥後晶球再行泡水一天。所呈現的海藻酸鈉晶球,已經跟原本的海藻酸鈉晶球不同,無法回復原本的型態。反向操作時,晶球的形狀得依照倒入溶液的方式來判斷形狀,所以反向操作形成的晶球為不規則形狀。而最佳的溫度條件則為20~30℃,但若要使晶球硬度最佳化則必須將晶球浸泡在離子溶液中90分鐘以上最好。

孟氏定理之角元形式及其逆定理在凸多邊形之探討及其應用

此作品是針對孟氏定理比例線段形式之逆定理,角元形式和它的逆定理的探討,嘗試將其推廣到凸 n 邊形。把角元形式推廣到凸 n 邊形,我們用三角形面積公式及比例線段形式,解決此問題。為了使研究更完備,探討其逆定理時,意即當滿足比例線段形式或角元形式時,n 點能否共線?但我們發現它未必成立,而且我們也在奧林匹克數學的幾何問題一書中所提到三角形之孟氏逆定理發現它的證明錯誤,我們給了反例,並且加上條件,運用相似形及三角函數的基本性質證明出兩種不同形式之孟氏逆定理。對於本作品,也給了一些應用,如著名幾何問題─斯坦納(Jakob Steiner, 瑞士)定理,運用角元形式之結果給了一種新證法,而且也用比例線段和角元形式來解決幾何競賽題及角度問題。

傳聲筒之五四三

本研究主要探討傳聲筒傳聲的最佳條件,如:距離、材質、表面粗糙程度,及不同角度時筒壁和筒長間的相互關係,期望能找到傳聲筒角度和長度之間的最佳比例。在前四個實驗中發現,當距離愈短、入射角=反射角、愈光滑和堅硬的物質,對聲音的傳播較有利。基於此發現,進行實驗五與實驗六,利用塑膠PP板和厚紙板做的集音管,並不會和音源產生共振的情形,而集音管口直徑達到3公分時,能測得最大音量。最後,依此條件設計實驗七,用手繪圖稿和三角函數,找到不同夾角的傳聲筒與筒壁長度的比例關係。結果證明,傳聲筒並非大聲公,無法使音量變大;最佳傳聲筒:當夾角4゚時筒長為41公分,6゚時筒長為32公分,8゚時筒長為18公分,10゚時筒長為23公分。

「珠」思泉湧

本研究為更加了解珠鍊噴泉現象,而以塑膠珠鍊、銅製珠鍊進行模擬,其中銅製珠鍊又分為施放高度、杯子深度、珠鍊重量、杯子口徑四大變因作為探討內容。我們推測噴泉現象的產生與珠鍊緊繃程度無關,但可能與不同材質珠子的恢復係數有相關聯。我們由實驗發現珠鍊上升高度與施放高度成正相關、與杯子深度成負相關、與杯子口徑成負相關;噴泉總上升高度與珠子質量成正相關,並得知沒有杯壁銅製珠鍊也可發生噴泉現象。

捍「味」戰士~製「罩」保健康

本校地處水泥廠附近,除需面對PM2.5超標的空氣品質外,還有水泥廠排出的刺鼻惡臭。除了蒐證檢舉外,我們也需積極的作為來保護自己。 市售口罩琳瑯滿目,對本校學生來說,透氣性好避免二氧化碳滯留影響學習;在PM2.5紫爆時可有防衛力;在水泥廠排放惡臭時也有阻隔臭味且環保的口罩是我們需要的。 透過自製裝置檢測市售口罩中CO2的漏氣率,捨棄透氣率低的材質;透過自製裝置測量市售口罩對PM2.5的阻擋能力,捨棄對PM2.5的阻擋能力低的材質,並找出合適阻擋PM2.5的熔噴材質﹔並透過聞香實驗,找到可阻隔味道的活性碳及備長炭材質。 運用創意在布口罩上加縫拉鍊,製成可替換式口罩,可以依當日空氣品質替換內層,並於活性碳內層失去功能時替換,既有效果又環保!

指點迷「經」—論述金門青少年對生理期的認知

生理期開始到年期結束之中,有很多女性會面對自己不同的困擾,而男性們對於女性的生理期更是充滿了許多的疑惑與誤解。本實驗利用問卷的形式調查金近四百人,去針對金門縣青少年階段的迷思概念討論,分成三大類:1女性生理期過程中的各種食物對生理的影響與真實情況的差距、2男性對於女性生理期的認知與真實情況的差距、3同時比對男性與女性雙方對於女性生理期的認知相似程度。 而在整個實驗後期,利用問卷內有問到是否為金門人以及身高體重的數據,特別比對金門在地人的身高與台灣成年男女的平均身高差,發現到「金門人比較矮」這些外地居民或是長輩耆老們的既定印象被解開了!並不是金門人比較矮,正確的說法是:金門的男生比較矮。