全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

高級中等學校組

1atm-大氣壓力相關性探討

可以由生活中的經驗發現:儘管在同一水平高度,氣壓均勻與否(相關性)的現象仍足以巨觀的影響著液氣交界面的平衡狀態。在此研究中,首先提出了數學模型推導平衡時的條件、並以裝有液體的倒立有孔容器之實驗來相互印證,檢視本篇研究中理論假設的正確性------氣壓的相關性直接影響了開孔的幾何圖形(開孔個數,大小,和形狀)。且在大小形狀皆異的開孔圖形中,我們發現「代表長度D」可以描述各圖形所覆蓋範圍的相關性。

論木塊堆疊的最長延伸值

堆磚塊問題的最長延伸值在150年來普遍的被探討,甚至也出現在我國的物理課本當中。然而在我們的特殊堆疊之下,發現最大延伸值或許可以延長。在過去等寬等質量磚塊的堆疊中,所有磚塊皆遵循上面n塊的總質心位在第n+1塊的右邊緣正上方。但是,我們可以跳脫原本「只能向右延伸」的框架,有計畫地其中某幾塊向左排列。這些延長值的範圍可以透過函數的歛散來解釋。 我們也探討如何堆疊不同長度及質量的磚塊而得最長延伸值。我們以不同順序堆疊磚塊,並且同樣透過典型方法及特殊方法來討論,並且由上到下以數列來描述不同長度木塊的擺設順序,由此討論可能的最大延伸值,並寫成數學式,用於計算每層磚的不同長度的最大懸伸。

網紅了”媒”?

我們透過問卷調查和訪談,了解高中生對網路媒體識讀現況,以及可能的影響因子。結果發現較軟性、娛樂性質較高的youtuber頻道較容易獲得青少年青睞。其次,高中生在「懂得使用媒體表達對公共事務的看法」、「透過理性思考和對話去督促媒體」、「有批判力和思考力的主動閱聽人」等項表現較好。不過高中生對內容農場的了解不多。再者,高中生的網路媒體識讀和性別、城鄉差異、家庭結構與主要照顧者的教育程度等因素無顯著關係,此和前人研究成果不盡相符。最後透過質性訪談,受訪同學的確有偏好輕鬆、有趣且娛樂性高的影音內容,但是同學反映的意見也可以看到他們對於網路媒體所傳達的訊息必要時會進行查證,這樣的結果也符合了我們問卷分析所得的推論。

清水溼地水質復原

我們希望藉由設計一道閘門於清水溼地與大海的交接口處以控制海水的進出,一方面可達到原本設計橋梁,以防止海浪大量沖刷溼地,以至於部分生態破壞,另一方面也可改善溼地目前因沉積物過量而導致溼地發臭的原因。

強迫症患者輔助裝置

本創作係在減少強迫症或視障患者在生活上之困擾,輔助其正確關水及關門動作,研究內容包括關門、關水龍頭輔助裝置以及居家保全裝置等,使屋主擁有正常之生活,照顧社會弱勢,依據醫學上的研究,他們會感到需要不斷反覆地檢查某些事,並且在患者的思緒中,會持續地重複浮現某種想法,或是感到需要一再地執行某些日常行為。常見的重複行為包含洗手、計算東西、檢查門是否上鎖,希望這個作品能夠改善他們的困擾。研發「關門輔助裝置」能自動判斷廣播內容,輔助患者對關門、關水之操作,設計「房屋保全裝置」之防盜功能,可提供屋主簡易操作以達到居家保全,增進其安全感,使其放心、安心,加強強迫症患者居家之安全設備。

多堆洗牌之最少次數探討

我們延伸黃莉芸、邱文均所提供的兩堆洗牌的數學模式,將其擴展到三堆以上的情形,並討論特殊情況下的洗牌次數(如同堆牌顏色相同或每堆牌數量相等)。探討過程中,我們發現前人所提及的數學模式相當有效,但三堆以上的情形更加複雜,我們修正數學模式以適用於多堆洗牌的情形。

海洋雙渦漩系統之探究

本研究透過分析海表面溫度及衛星測高等遙測資料、觀察海洋雙渦漩系統,並且以U、V 兩方向流速數據繪製流線進行比對,我們追蹤紐澳之間以及澳洲西邊的八組雙渦漩系統,發現雙渦漩系統遇到地形邊界會分開並退回,另外還能將溫暖的海水帶向高緯度。我們又以實驗模擬雙渦漩系統,探討其構造、並且確認雙渦漩系統會互相傳遞物質與熱量,以及攜帶物質與熱量前進。另外當雙渦漩系統連結處遇到較細小的阻礙物時,會先斷開,通過障礙物後立刻又會接上;當遇到大型阻礙物時,雙渦漩則會順著邊界彼此分開並退行;當雙渦漩系統往水深愈來愈淺的水域移動時,渦漩垂直結構會傾斜,下方連結處移動較慢,雙渦漩會平行等深線先靠近再分開,而後沿著邊界退行。

日本高塔倒下來-敲敲達摩運動狀態分析

本次研究將使用相同的圓盤垂直疊放,放置於一平面,形成一個獨立的塔。當塔最底部的圓盤通過施加一個瞬間的水平力移除,塔身其餘的部分會掉落至平面上,且有機會保持直立狀態。因此透過本次科展,我們將分析底塊移除後至塔身落至地面的運動過程,設計相關實驗,並試著建立相符的理論模型,探討能使塔身保持靜止直立的條件。 經過初步的現象觀察與背景資料查詢,我們認為會影響塔身直立與否的相關參數有底塊移除速率快慢、底塊厚度、塔身高度、圓盤的摩擦係數。本作品將針對以上參數進行較為深入的研究。

二氧化碳氣體分子穿透速率變化之研究

閱讀文獻後發現,二氧化碳因其直線型分子的物理性質,可以穿透大部分的有機物質。因此我們設計裝置進行長時間的濃度變化檢測,數百次的實驗後發現除了PVDC保鮮膜與鋁箔亮面外,其他七種隔離物質均能讓二氧化碳穿透,所有的濃度變化速率都有先上升後下降的現象,達到最大值之前的速率變化可以由二次函數來描述(r=at2+bt+c),且每種隔離物質均有不同的起始速率、最大速率。我們發現每種隔離物質的起始穿透速率越大,則最大速率越大,速率變化量也越大,且達到最大速率的時間越短。而隔離物質厚度越厚,或是表面積越小,則最大速率越小;裝置倒置、保鮮膜上加水或加二氧化碳水溶液也都能影響穿透速率以及達到最大速率的時間。

臨時停靠莫擔憂,車載防盜之物聯

近來政府推動汽車舊換新補助,車商增加配備強化娛樂功能招攬消費者購買意願,使得車價值性水漲船高使得遭竊傳言不斷,市面許多補強原廠防盜產品,透過電子柵欄當車跨出設定範圍察覺異樣,但通報大都為時已晚被竊取駛離,若破窗闖入偷取車內物品,也不見得觸動警報器嚇阻。本研究解決上述缺點,利用微波感測偵測車內異狀,解決駛離才得知挽回被竊取機率,並結合物聯網概念從遠端得知車相關訊息,包括(1)臨停呼叫取代以往號碼留言方式,減少詐騙集團用於不當之處 (2)得知電瓶狀態避免電力不足無法發動引擎窘境 (3)GPS了解車位置並具尋車功能 (4)大燈未關提醒避免耗掉電力,做為深入研究探討方向。