第57屆--民國106年

許多文獻顯示磁場可以控制特定生物的發育，但一般文獻僅有固定磁場對生物的影響，極少數操作變化磁場的生物實驗。因此我們選用家蠶Bombyx mori (Linnaeus, 1758)作為實驗動物，將蛹先以固定磁場、轉動磁場、變動磁場處理後，測量蛾的生體表型參數，同時進行不同磁場的擇偶和生殖表現[5]實驗。我們發現牠們會選擇具相同磁化方式的蛾交配[9]。生命週期在固定磁場及轉動磁場下依序會縮短26%及變長26%[13][14]。產卵量依序降低48%、23%及增加27%[1][14]。且固定磁場雄性孵化比例增加31%[2]。本研究發現磁場改變能夠產生明顯的效應。因此可能可以利用來控制昆蟲的族群結構。

當我們看見許多小黃家蟻忙著搬運餅乾碎屑，排著隊，很有順序的往巢穴走；在無意中看見小黃家蟻的路上有一小段空隙，很多小黃家蟻聚集在一起，有點亂，有的不敢過去，走回起點；有些小黃家蟻很勇敢，一次一次的堆在一起，於是我們設計空隙實驗，觀察小黃家蟻會怎樣行動。 首先從觀察小黃家蟻頭部的觸角和胸部的前、中、後腳的構造，來探索和運動築橋功能的相關性。 其次觀察小黃家蟻遇到路上的間隙不同及路面角度不同時，如何築橋回家。 結果發現：小黃家蟻走在木片的間隙時是非常小心的，牠們會利用身體的構造去適應路上的環境，而且利用巧妙的方法，合作的方式，以身體為橋，溝通間隙之間的道路，最後使全部的小黃家蟻都能通過有間隙的橋梁。

本研究作品主要在探討「平面上各種曲線內關於相鄰等角割線段的新的不變量」與「空間中特殊圓錐曲面的特殊等角割線段的新的不變量」。 若圓錐曲線、蚶線等曲線中有相鄰等角的n條割線段，則這n條割線段之m次方和為定值。在圓錐曲線中這些割線段的交點可以是焦點、曲線內任意點，在蚶線中則為基點。甚至經由反演，還能將此性質推廣至直線上。 研究最後擴及至空間，先考慮橢圓、拋物、雙曲球面，其一焦點為F，將正N面體VN之重心G與F重合，使得VN以F為旋轉中心任意旋轉， 此時由F對VN之各頂點做射線交圓錐曲面於Pu，則FPu之倒數m次方和為定值，其中u=1, …, n，N=4, 6, 8,12, 20 。

本研究主要探討台南市中西區某國中於2016年0206地震後校園內噴沙現象形成的原因，針對造成土壤液化的可能因素，包括土質、水、地震等因素進行實驗分析，其中取樣不同來源的土壤，探討其土壤密度、孔隙率、含水量、滲透率等對土壤液化所造成的影響。 研究中設計的不同地質組成，並透過震盪器的震盪作用，來了解造成土壤在震後重新排列、噴砂、測潰現象的成因。並透過自製水分滲透機構，來測量不同土質達到飽和所需要的時間，來了解不同地質組成對含水量的承受力。 最後設計一個固定方向的自製水平震盪機構，模擬不同角度的震波來源，對建築物的影響，進一步來推論校園中造成的噴砂現象的成因，探討相關土壤液化的防治與因應對策。

在冬天的時候，許多人會使用護唇膏滋潤嘴唇，我們查詢護唇膏中的色素成分，幾乎都是人工色素，會造成健康傷害，我們想要製作出天然的護唇膏，以解決健康上的疑慮。我們選用紅色系的色素材料:火龍果皮、洛神花和辣椒色素，比較三者的抗菌性、保濕性和抗氧化性，我們發現以下結果: (一)三種材料都有抗菌性，而洛神花的抗菌性是三者中最好的 (二)保濕性以火龍果皮最佳，辣椒最差 (三)抗氧化性是辣椒大於火龍果皮 接著我們將火龍果皮、洛神花和辣椒色素製作成天然護脣膏，請同學們試用後填寫問卷，調查同學們對這三種天然護脣膏之舒適度、吸收度、著色度、保濕度及口味好感度的滿意程度，以作為將來開發天然護唇膏的方向。

本研究在探討棕泥壺蜂的生殖行為，包括牠尋找、捕捉、保鮮獵物等策略與幼蟲捕食間 的關係。結果一在尋找獵物上：壺蜂為了讓下一代能順利成長，會有①壺蜂找到適合竹管並清潔乾淨。②壺蜂產下卵就離開。③再去捉捲葉蛾幼蟲回來竹管。④然後啣泥球將洞口封住。等複雜的繁殖行為。結果二在獵捕上：壺蜂會找尋6.57±0.68cm～9.28±0.66cm大小的捲葉、與葉柄呈45˚～125˚間夾角上捲葉葉片作上記號。捕捉體長13.0±0.78mm～15.1±0.76mm、體重0.032±0.01g～0.058±0.01g的獵物。結果三在獵物保鮮上：將毒液注入獵物體內，讓原本心跳每分鐘平均105下的獵物，降到每分鐘平均50下的緩慢跳動，直到第七天才停止。結果四：壺蜂的幼蟲在獵物心跳停止前可以吃到新鮮活的的獵物，以順利成長。

五年級時學到有果實利用彈力傳播，而都市中的校園隨處可見黃花酢醬草，所以想瞭解黃花酢醬草的種子彈射機制。 由果實生長的特徵分為六期，種子非常成熟後，假種皮泡狀細胞水分減少，由種子側面翻開施力於心皮縫線兩側，與另一側的假種皮形成力矩，施力給種子將種子彈射出去。 我們觀察到果實下段的種子彈射角度較大，上段種子彈射角度較小，也算出彈射的初速度約6.88m/s，再算出種子的理想彈射距離與高度。與種子實際傳播距離和果實周圍葉片高度比較，發現空氣阻力影響種子彈射距離減少，而彈射角度使種子不會被果實周圍的葉片擋住，所以故判斷黃花酢醬草的種子彈射角度與速度能有效幫助種子順利傳播，適應現在都市中植物生長空間少的環境。

國際癌症研究總署指出，暴露在空汙中，將導致肺癌及增加膀胱癌風險，並已正式將PM2.5列為一級致癌物 [1]。肺癌一直高居國內女性癌症排行榜的前三名，廚房油煙應是重要原因。本實驗對七種油品進行了基本理化性質實驗，並找出油品保存的變因。為減少油煙對人體的傷害，進行影響PM2.5值的變因探討，並設計一簡易的實驗方式來呼應PM2.5值的粒子量。結果顯示：精煉油發煙點較未經精煉油高且飽和脂肪酸的比例會影響發煙點及密度；光線及空氣是影響油脂酸敗的變因；油温及加熱表面積對油煙PM2.5值有正相關的影響。本實驗得出一個方便又有效可減少油煙的方法—在烹調過程中戴上噴水口罩並把抽油煙機打開，其減少值可達40%！

本研究探討美食奧螻蛄蝦(蝦猴)如何在沙層下穴居，利用自製海水循環系統模擬環境，以透明夾層進行實驗和觀察，並嘗試人工飼養及繁殖，發現： 1.相同採集點雄雌數量有明顯差異，隔離飼養可讓蝦猴順利脫殼生長。 2.蝦猴螯掌被拉扯會觸發攻擊行為，頭部受刺激會向後彈射3至4.4倍體長的距離。 3.蝦猴築穴分探索期、半穴期、第二探索期和成穴期，巢穴形狀呈Y字型，雄雌挖穴率有明顯差異，並利用潮汐及洞穴結構造成水流覓食。 4.室內實驗證實蝦猴能以水流為媒介尋找異性，雄雌巢穴有共用出入水孔或挖聯絡道相通的情形；蝦卵孵化後幼體有漂浮期和沉降期，沉降後會挖穴進入沙層。 我們揭開蝦猴在沙層裡的神秘面紗，也希望大家正視潮間帶生物逐漸消失的問題。

本研究探討動摩擦力對物體在二維平面運動的影響，透過實驗設計，可以精確觀測紀錄物體在斜面上二維運動之位置、速度與加速度，推算出二維平面運動摩擦力的方向，並解出物體在粗造斜面的二維運動的微分方程式，得到六個函數關係式，透過這些函數關係式的轉換，可以模擬出物體的運動的軌跡以及其位置、速度、加速度隨時間變化的情形，與實驗量測的結果相當符合。本研究也探討初速度、斜面傾角、摩擦係數等變因，對斜面二維運動的影響，推導出運動歷時、停止位置與其初速度的關係式，並由實驗量測結果得到印證，進一步發現測量動摩擦係數的新方法，此方法只需測量物體在斜面上運動停止位置與傾角，就可推算出動摩擦係數。