高級中等學校組

為了讓安全更有保障，我們在物理課及創發社中找到實驗題材，並設計與製作實驗模組。首先，前置實驗以雞蛋、高爾夫球與石頭的自由落體撞擊受力的情形，選擇適當實驗物體，並以其重力值作基準；其二、各類緩衝材料（泡棉、記憶枕、保麗龍、非牛頓流體）在不同厚度與不同高度下的吸收撞擊之實驗與探討，並分析之間差異；其三、探究固體實驗材料在兩種素材相疊在一起是否有加乘緩衝效果；其四、於兩材料間利用保麗龍、鼻涕蟲及磁鐵製造緩衝空間，觀察其影響；其五、用得到的實驗數據及簡單物理概念，應用在生活中。本實驗期望藉由結合簡單材料發揮最大效用，提供社會大眾製作相關防災及防護器具之參考，建立全方位的守護措施，以保障人民的生命安全。

我們想要探討蝦子後抽運動的表現，以及與體型變化的關聯性。我們利用攝影機高速攝影的功能，拍攝蝦子後抽運動的畫面，並利用軟體轉換成動作分解圖，以獲得運動時的形態變化量值。結果顯示蝦子的體重與體長，分別於彈跳角度、位移距離無關聯性，但是體長與最大速度有正相關；體節寬度對速度的關聯性，以頭節寬度的影響最為明顯；體節擺動以第三體節與尾節的彎曲變化，與最大速度有明顯的相關性，我們推測蝦子的運動應該是藉由增加對水的推力與減少對水的阻力，來提升水中游泳的速度。蝦子若有進行連續第二次的後抽運動，則主要是擺動尾節為運動推力，而速度較第一次低，不過能量消耗可能也比較少。

偶然發現「自製果皮酵素」對魚缸清潔有神奇的功效。本實驗主要以自製果皮酵素為研究主角，研究其應用於魚缸清潔時的作用與最佳配方。第一部分主要聚焦在自製果皮酵素的製作與發酵過程的檢測。第二部分藉自製果皮酵素分解不同物質探討其成分及作用。第三部分將焦點轉至它在魚缸清潔上的應用，將自製果皮酵素以1:50比例倒入魚缸，靜置12小時即可將魚缸壁及底砂石縫中的污物清潔乾淨，比起刷洗或用清潔劑的魚缸清潔方式更為方便、有效，更進一步運用在生態池邊長綠苔的石頭，發現浸泡自製果皮酵素後，即能輕易清潔。最後一部分是探討自製果皮酵素對生物的影響，比起其他化學清潔劑，自製果皮酵素是對環境較好的一種清潔方式。

隨著紡織、時尚業的發展，與人類對色彩的追求，染色過程產生大量廢水，於是「染料汙染」成了環境災難，已是不容忽視的議題。本研究著重於如何以低成本的農作廢棄物--稻殼，製作成可以吸附染料並可回收再利用的材料，以達到回收利用、改善水資源的目的。本研究以稻殼高溫鍛燒後的產物--二氧化矽進行探討，控制變因為有無水熱、水熱環境pH值、酸種類、水熱時間及鍛燒時間。研究結果顯示，(1)實驗所需的二氧化矽可由價廉的稻殼燒製而成。(2)以玫瑰紅為模擬汙染源，經過控制各種變因的研究，最終製作出的鐵鎳複合材料幾乎可以完全吸附染料，且因有磁性，易於回收再利用。因此，實驗結果顯示以鐵鎳複合材料處理染料廢水，為一經濟有效的方法。

本作品三位成員中就有二位家中有用藥問題困擾，起因皆為年紀大、易忘記且有慢性病等特徵，於是使用微控制器製做出能協助提醒病患服用藥物的智慧裝置。許多病患常忘記服藥或是重複用藥，三餐不定時更加深正常服藥的困難度，因錯誤的用藥時間而導致其他的併發症。 於是利用藥盒可以定時控制每一次藥物，每到吃藥時，藥盒便會旋轉至出藥位置，同時發出警告聲響與警示燈，提醒患者吃藥，並同時傳送訊息到病患和家屬的手機中，讓家屬可以知道病患吃藥的時間到了，家屬也可以透過Android手機App事先設定提醒時間。在藥盒內裝有人體紅外線感測器，當手停滯在藥盒下面大約 2秒時，藥盒感應到時，藥便會自動往下掉在病患手中，且可以避免病患只挑幾個藥吃的情況。

本研究測得愛玉子：水=1：100是製作愛玉凍的最適比例，我們成功拍攝愛玉子加水膨潤後之顯微影像，在愛玉子表面形成一層相當明顯的黏膜，這層黏膜是愛玉凍凝膠之關鍵。藉由電動打蛋器搭配不銹鋼網之測試、調理機搭配木製刀片、調整調理機較低轉速之測試，證明適度的攪打可使愛玉子黏膜釋出，而愛玉子完整未破裂，這是愛玉凍成功凝膠之關鍵。可調轉速之調理機價格昂貴，因而本實驗自行設計組裝精簡便宜的轉速控制器，搭配普通果汁機減速攪打愛玉子，當轉速處於3000~4000rpm範圍時，愛玉凍之凝膠高度、硬度、顯微影像、消費者喜好程度，皆與手工搓洗愛玉凍相似，足以媲美手工搓洗愛玉凍之品質。

本研究運用大氣水文資料庫的五分山雷達資料，經軟體程式碼編寫讀檔分析出2007年10月柯羅莎颱風侵台期間的雷達回波，發現如下： 一、此颱風結構非對稱且有類雙眼牆的結構，在靠近台灣時受地形影響有內外眼牆再度整合的現象。 二、眼牆大小在高低層不一致，並有週期性的震盪變化。 三、在颱風眼內下沉氣流範圍仍發展出對流胞的特殊性。 四、可藉由雷達回波應用在眼牆附近區域即時強降雨災害的預報。

本研究透過多點、減量、加深的取樣模式觀察基隆外木山沙灘所受的塑膠微粒汙染，發現外木山沙灘塑膠微粒汙染主要是因為外來填沙所造成的汙染。也發現潮汐與離岸流會造成潮間帶顆粒大小不同的塑膠微粒分布的差異。潮間帶的微塑膠粒數量比非潮間帶少很多，可見少掉的塑膠微粒很可能經由洋流帶入海洋。因此沙灘的塑膠微粒汙染，帶給海洋生物生態的影響是無法避免的。而非潮間帶的塑膠微粒顆粒的大小，也會有不同的分布。我們建議應該對外木山沙灘塑膠微粒汙染做長期監測，以瞭解被塑膠微粒汙染的沙灘，其塑膠微粒如何進入海洋，為海洋生態保育盡一份心力。

一個裝有水的玻璃杯，用喇叭撥出大聲的聲音，便能觀察到共振的現象發生，玻璃杯將會不停的震動，甚至導致破裂。本研究將會藉由傅立葉轉換(Fourier transform)來分析玻璃杯的振動頻率組成，並進一步探討頻率峰值的來源。另外我們也研究了不同水位的高低以及液體密度對於共振頻率的影響，並以能量守恆的觀點進一步推導出玻璃杯的振動方程式。最後我們也觀察到了higher harmonic，並且發現non-linear dispersion relation的現象，顛覆了我們常對於 f∝n 的觀念。

本研究以數學上的Burnside’s Lemma思維，利用排列組合結合化學領域中的群論概念，應用在計算取代基可被替換的化學結構，所具有的異構物數量。 針對環狀共振(例如苯環)、環烷、直烷…等分子結構，推導出任意取代基種類與數量不同時，所對應的化學異構物數量公式。 推導完公式後，將CnHx中x個H的位置改成給定的取代基種類與數量時，然後系統化異構物數量的處理流程。最後再針對典型分子的化學點群，給出其對稱的數學排列群樣貌，作為各式計算的背景資料。