第56屆--民國105年

本實驗使用PPE板及橡膠圈來仿製X-Zylo飛行筒，藉由改變飛行筒的形狀和製作筒翼來了解陀螺儀原理在飛行筒中的作用。再改變飛行筒的構造，以增厚橡膠圈、加裝透明片、製作半內側半外側飛行筒等方式，來探討伯努力原理在飛行筒中的效果。實驗結果發現，陀螺儀原理可使飛行筒穩定旋轉，伯努力原理則在本實驗中看不出明顯效果，攻角有助於飛行筒產生向上的升力，使飛行得更遠。

本研究的目的在探討「不死鳥」這種植物生長的韌性及隔熱效果，我們發現只要有空隙可以長根，不死鳥就可以生長，而且不需要什麼養分，只需要一點點水分。我們利用木箱模擬教室空間，在戶外及室內做隔熱實驗，發現將不死鳥種植在水泥板上，和常見的頂樓植物台北草，都有相同的隔熱效果，有效降低木箱空間內的溫度，而且不死鳥的生命力比其他植物更強，水分需求少且耐曬。當台北草的植栽經二星期大雨與烈日的考驗後變枯黃，不死鳥則一樣強韌。不死鳥就像是一部自然空調機，冬暖夏涼，如果可以種不死鳥在學校頂樓，便可以減少冷氣使用，達到節能省電的功效。

冰花菜最近常出現在新聞媒體中，報導指出其高營養又高價，美味且適合生吃。冰花菜其實不難栽種，但需要長時間日照，有好的環境才會長得好，所以室內栽種是常見的方式。但室內栽種成本高，這也是其高價的原因。

我們想知道影響水珠成節的因素，所以利用自製的流水系統，讓微小水流由管口流下，放置玻璃棒在水柱下方，並改變水柱出口與撞擊點的距離做實驗。透過觀察水珠的節長變化，搭配各種不同的接觸障礙物、流速、溫度，進行結果與分析。發現流速愈快，節長愈短；玻棒愈粗，節長愈長；食鹽水濃度愈低，節長愈短；溫度愈高，節長也愈短。以上的現象可由表面張力的變化來解釋，因此可推論此現象符合由表面張力波所形成的結果。

本研究試圖在河內塔的規則改變與最少步數中找出變動的關係式，移動規則和原本的河內塔一樣，不同的是我們在河內塔各層中增加許多顏色，移動過程中只有大小順序要遵守河內塔規則，各層的顏色順序則無特別限制，從單色推及雙色、三色和色，推出最少步數以及相關公式，顏色上下相反(f(x))和顏色不變(g(x))的最少步數仍是一個由使用色數(k)與層數(n)組成的函數關係式，進而研究每一層的顏色順序是否有無法移動的限制。 本研究從研究結果觀察規律，歸納出移動的固定模式，並拆解其過程，進而推導出一般式，也藉由過程的拆解，推導出所有挑戰解的可能性。

在過去的五年中，行動裝置之手寫輸入法、滑行輸入法等基於筆跡的輸入系統有巨大進展。但仍無法解決物理晃動造成之筆跡變形。為了解決人們在不穩定的環境中書寫筆跡的困難，本研究提出了“筆跡失真修正系統”。 通過結合內置感應器的數據，系統估計裝置的運動軌跡，並提出的屏幕-手指互動模型恢復失真的筆跡。 該系統嘗試了不同的移動估計算法，也套用濾波器以去除雜訊和去除漂移。 為了得到更精確的感應器讀值，本研究使用了一種不需要額外儀器的校準方法。 翻轉後靜置設備6次，校準演算法將計算感應器誤差模型的最適合參數值並且套用。本研究提出之筆跡失真修正系統在兩代的演進後，已成功在現實世界中測試證明有效性和實用性。

油煙中的懸浮微粒小到我們看不見，且對人體危害極大，因此我們應該檢測它且避免它。現在檢測懸浮微粒的方式太過複雜且費時，有質量慣性法，利用重量的改變來檢測，檢測完後還要稱重，需要花上好幾天的時間，因此本研究利用光散射的基礎，結合麥克森干涉的方法來簡易、便宜且高精準的測量油煙中懸浮微粒的濃度。本實驗排除環境所造成的影響，且確定散射結合光干涉的方法可以量測的到懸浮微粒，利用自製紙顯微鏡觀察，確定油煙中的懸浮微粒粒徑大小。研究結果顯示，烤肉及炒菜時至少要距離60cm才能有效避免懸浮微粒；烹煮時使用的油量愈多，所產生的懸浮微粒也愈多；另外還發現一般市面上的口罩對懸浮微粒不具阻擋效率，需穿戴N95口罩才能有效避免。

本實驗以模擬實驗的方法探討海浪對沙岸造成的影響，並了解離岸堤與突堤的設置對海岸造成的影響。實驗過程分別製作最大安定角(約33度)、20度與10度的海岸坡度，並以改變打水深度來控制波浪的強弱，以進行兩者交互作用的探討。每一次實驗約持續進行9節課(約405分鐘)的時間，每一節下課進行測量。研究結果發現：1) 33度及20度的沙灘在波浪較大時，會明顯後退，而10度的沙岸卻不太容易改變；2) 波浪強度弱時，對海岸的影響也就比較小；3) 離岸堤的設置確實可以使沙灘較不易被侵蝕，且離岸堤的長度和設置位置也會影響海岸防護的效果；4)突堤的設置並不會減少波浪對海岸的侵蝕作用，而且突堤後方會發生嚴重的侵蝕，形成陡峭的海崖。

本研究利用負壓原理自製一個輔助夾具，我們使用手動拔罐器產生吸力，在氣球及其內部裝入內容物製作成夾球，再將拔罐器與夾球結合，成功地製作出一負壓式夾具來夾取物品。實驗中探討夾球內內容物的粒度、重量、硬度、體積..等各項物理性質，進而設計夾具構造及功能，從實驗中我們得知夾取效果最好的夾球內容物為咖啡粉(粒度0.71~2 mm)，為了因應實際使用需求，不斷改良最後成功研發出第五代夾具--『阿哆手5號-多功能可折式拐杖夾具』，阿哆手5號，攜帶方便且重量輕，能夾取絕大多數物品，它成功地幫助不方便彎腰拿取物品的人。

魯班鎖相傳是過去木匠傳授徒弟學習榫卯技法，藉由拆解與組合的過程，訓練空間觀念、組合邏輯及解決問題的表現。現今益智積木皆以魯班鎖為原型，至今已變化出許多種類，我們研究的是具有階層設計特色之魯班鎖，因其有著特別的模組化特性。 研究過程發現不同階層的魯班鎖，有著奇妙的關聯性，透過歸納整理，外型分類為A、B、C型(圖1~3)，依n階層(n≧3之整數)可演變出B型式之樣式有n-2種，C型式之樣式有n-3種，依設計者的寬度w與階層數n為變數，可推得各型式組件之尺寸、樣式及件數，進而推導出數學公式，樣式總數為2n-2及總件數為2n2-4n+3，藉此設計與解密n階層的魯班鎖，將複雜的古技藝簡單化，以嶄新的3D列印方式輸出，達到設計構想成實物之目的。