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第57屆--民國106年

巴斯卡三角形對質數同餘性質探討

我們利用進位分解的方法,將組合數對一質數做同餘。並探討巴斯卡三角形其中一列對一質數同餘後,各個餘數數量的關係。

土壤液化好發區對地震加速度歷時圖和PGA的影響

2016年2月6日高雄發生芮氏規模6.4的地震,引發土壤液化造成嚴重災情,引起我們關注。我們以五次規模6.0以上的地震作為研究對象,進行大數據分析,繪製各測站之震波和最大地動加速度(Peak Ground Acceleration,PGA)隨震央距遠近衰減圖,以探討土壤液化對加速度的影響。根據我們的研究,得到以下結論:(1)測站若為砂性土壤,在震度大於3時容易出現雙峰波形,即代表土壤液化;(2)土壤液化好發區會使震波呈雙峰型、PGA變大,對環境造成更嚴重的破壞;(3)在PGA隨震央距遠近衰減圖中,出現雙峰波形的測站通常會高於趨勢線,且圖中其他高於趨勢線的非目標測站的震波也容易呈雙峰波形;(4)綜整上述三點,本研究建立一套台灣環境與土壤保護機制,未來將大幅提升國內居住品質。

以形態特徵探討台灣產微安蛛屬(安蛛科:蜘蛛目)之親緣關係研究

本研究針對台灣特有種之安蛛科(Anapidae)微安蛛屬之蟎微安蛛(Enielkenie acaroides Ono, 2006)進行親緣關係研究。目前微安蛛屬僅1屬1種,體長約0.8mm,是台灣已知最小的蜘蛛。利用東亞地區安蛛科類群共7屬12種,以28個形態特徵進行支序分析,研究結果支持東亞安蛛科為單系群,並首次提出東亞安蛛科之親緣關係樹,分析結果顯示微安蛛屬之姊妹群為三個屬:Comaroma、Conculus 和Sinanapis。研究也發現世界現存的Minanapis為多系群,中國的M. menglunensis (Lin & Li, 2012 )可能為未知的新屬。另外我們也在宜蘭冬山發現Pseudanapis aloha,為台灣的新記錄種。

Oh!「葉」 ~利用手機光譜儀探討市售植物油在可見光雷射照射下發光之行為

本研究主要探討市售植物油受綠光及藍紫光照射後的發光行為。為了分析油品的發光情形,使用簡易手機光譜儀並輔以ImageJ來解析發光的波譜分布。 實驗發現綠光照射沙拉油及橄欖油皆會發出紅光,但前者是拉曼散射所致,而後者則是螢光效應所致,兩者強弱不同;以藍紫光照射,沙拉油發出連續光譜,而橄欖油只發出紅光。另外,葵花油、苦茶油、葡萄籽油受綠光及藍紫光照射後,分別發出波長較長的連續光譜,此乃油品以壓榨法製作,保留天然成份所致。 最後,將桑葉粉溶入沙拉油中,在藍紫光照射下隨濃度增加,會發出較強紅色螢光,並在濃度較高時會有螢光自體吸收情形;而在綠光照射下,除了發出紅色螢光外,也同樣發出波長較長的連續光譜。

POP 蹦!!!

本實驗利用玉米粒加熱會爆開變成爆米花的原理來測試,因為加熱會使玉米粒內的水分、氣體膨脹,當玉米粒的外殼承受不住時玉米粒就會爆炸成爆米花。實驗中發現,以白沙(加蓋)加熱是最快的,因為白沙受熱較平均,比熱較低使得加熱速度較快、且具有足夠空隙供熱對流,導致玉米粒較快爆炸。最終發現以鋁箔紙包覆玉米粒的方式會讓爆米花的形成較大顆,原因是因為將鋁箔紙包住玉米粒加熱時,其中約占玉米粒2成質量的水氣與部份物質將蒸散衝出,造成鋁箔紙內的壓力變大,也因此使得爆開時爆米花會變得比較大顆。

『羽羽生風』羽球收集器

本研究利用負壓式原理自製一個羽球收集器具,我們使用吸塵器產生吸力,連接自製的羽球收集器,將散落一地的羽球快速排列並收納至羽球桶內,成功的製作出「負壓式羽球收集器」。在實驗中探討負壓與自製的羽球收集器之間的各項物理性質,進而設計羽球收集器具的構造,並從多項實驗數據中,不斷地改良最後成功研究出最佳的羽球收集器。過程中我們運用450P的灰紙板、1000P的西卡紙與最後嘗試使用的硬塑膠板來製作羽球收集器,在吸力方面我們由一開始的普通吸塵器到後來使用的車用吸塵器,最後設計出不用彎腰撿拾,並能快速收納且能讓羽球成串收集的羽球收集器。

無「髮」無天—自製毛髮濕度計的可行性與影響之因素

本研究旨在探討毛髮濕度計的製作與改良,探討毛髮濕度計在生活中使用的可行性,以及影響毛髮濕度計偏轉的因素,並改良減少毛髮濕度計誤差值的方法。結果發現:經運用光槓桿原理改良的第三代毛髮濕度計,其偏轉角度約為第二代的一點七倍,且約為第一代的八倍,可大幅降低毛髮濕度計的誤差值,提升毛髮濕度計測量的精確性。本組所製作的第四代縮小版光槓桿毛髮濕度計,可使用更短的頭髮來進行實驗,增加使用的便利性。本組也發現染劑與頭髮添加物會破壞頭髮的角蛋白結構或是使水分無法順利滲入頭髮,使得偏轉角度變小。因此建議在製作毛髮濕度計時,應選用沒有使用染劑及頭髮添加物(例如:髮膠、髮臘)的頭髮,以提升毛髮濕度計的準確度。

進擊的萬獸—萬獸的終極奧義

本研究源於我們參加Power Tech科技創作競賽,萬獸之王的機械獸既要參加「接力賽」,又要進行「拔河賽」。如何兼顧二者,因此進行了研究。結果發現: 一、不同摩擦力的萬獸之王,以6cm*6cm大小的腳底板,前腳貼上防滑貼條,曲面的腳底是最佳的摩擦力組合。 二、不同腿長的萬獸之王,腿長愈長,且腿長比例相近,曲柄裝在第二孔是最穩定的設計。 三、不同連桿形式的萬獸之王,以交叉連桿設計,並將連桿加長,能使萬獸之王走得最快。 四、在最佳速度的條件下,腿長比例無明顯差異,前腳加止滑,能拉動的重量較多。 五、最佳的拉力的萬獸之王,配重分散於前端,以水平方式拉繩。 六、兼顧行走速度快與拉力大,要在驅動所在位置加上防滑設計與增加配重,會有較佳效果。

泥壺内的秘辛〜赭腰圓領蜾蠃和黃胸錐腹蜾蠃生存策略探討

校園內有許多泥巢,調查研究後發現多數為赭腰圓領蜾蠃所築的土條狀泥巢和少數黃胸椎腹蜾臝所築的壺狀泥巢。統計428個泥巢後發現39%泥巢為2~3列、建築在轉角粗糙的窗框牆壁,面南花圃居多。本研究比較兩種泥壺蜂的型態構造、生活史及其築巢行為。人造環境可飼養和觀察泥壺蜂,但在飼養環境中不會有築巢和獵捕行為。兩種雌蜂均會築巢、產卵、捕獵並置入幼蟲食物後封口,但赭腰圓領蜾蠃體型小、幼蟲食量小、發育期長、壽命短,泥巢空間小但上下兩層設計讓雌蜂入泥巢休憩和護卵及幼蟲;黃胸錐腹蜾蠃體型大、幼蟲食量大、泥巢空間充裕但雌蜂封口後離巢不進巢內。幼蟲發育成功率偏低,發育成功率不同,兩種泥壺蜂以不同的生存策略來護卵育幼和防範天敵。

英文單字接龍之演算法探討

透過在程式上的設計,來探討不同方法之間玩英文單字接龍的差異及各方法的優缺點,並試圖尋找最長的連接路徑。