第58屆--民國107年

本研究探討紅藜釀酒的因素。將材料放進密閉大針筒內進行微量實驗，定時測量產氣量得知紅藜釀酒的速度，並在最後一次測量甜度及聞氣味。紅藜含有澱粉水解酵素(糖化酶)與酵母(發酵酶)，糖化酶先將澱粉轉為糖，發酵酶再將糖轉為酒精及二氧化碳，所以原住民以紅藜做為小米酒的酒麴。微量實驗結果發現，小米碎度與紅藜粉碎度越碎，反應面積增加則釀酒速度越快，其中煮熟小米用顆粒來釀酒易釀失敗，建議磨碎成米漿才易釀酒成功；紅藜粉量越多也會增加釀酒速度；使用有殼紅藜釀酒易臭酸腐敗，建議使用無殼紅藜來釀酒。另外，瓶裝大量原料的實驗發現，在室溫25-30℃下會有產膜酵母釀出酸酒，瓶內空氣量建議要少，避免產生黴菌。

在銑床加工時，必須將工件敲打至與平行墊塊貼齊後才能接續加工，但目前只能靠手感去敲打，這是很空泛的。我們在專利局檢索平行墊塊，發現並無可以清楚顯示是否有貼齊平行墊塊之裝置；我們利用金屬導電之特性，設計製作出可清楚顯示哪邊不平整的智慧型平行墊塊，經測試與實做後，其夾持時間大幅減低三倍以上，且當指示燈全亮時，工件平面度皆能控制在0.015mm內，是相當精密的夾持。 在使用智慧型平行墊塊時，可參照LED指示燈之狀態，哪個相對應邊沒亮燈就輕敲哪邊，待四個感應點之LED指示燈全亮時即可進行加工。智慧型平行墊塊將完整指示出翹起的地方，使初學者也能進行快速的夾平工件，輕鬆地達到師傅級的精密程度水準。

本組經過野外調查，發現神澤氏葉蟎(Tetranychus kanzawai)在植物上的結網的過程、生活史、傳播的方式，以及牠們特殊的生物行為後，經文獻查證，假設許多與神澤氏葉蟎的生物習性，實驗設計葉蟎對光、熱的忍受程度和族群的消長，研究出葉蟎對在不同環境下的生物反應與族群密度關係，最後並以生物防治用天敵來控制神澤氏葉蟎的量，意外發現，利用牠寄生於小花蔓澤蘭做進一步防治的研究，實驗初步成功的以葉蟎控制小花蔓澤蘭的效果，期待未來能更深入研究提出有效控制小花蔓澤蘭的顯著效果。

本研究之目的在探討球狀星團疏密程度的判斷方式，並探討球狀星團半徑之關係。我們發現球狀星團可藉由亮度分布曲線圖來判斷其核心密集程度，並將結果與夏普力．索耶集中度分類法做比較，其結果大致相仿，對於少數球狀星團的判斷結果不同。此研究同時利用球狀星團的潮汐半徑與核半徑之比值作為球狀星團疏密程度的判斷依據，並探討以半光度半徑、半質量半徑來取代核半徑的可行性，結果為潮汐半徑與上述各種半徑的比值皆能有效代表一個球狀星團的疏密程度。除此之外，核半徑與半光度半徑之比值亦能有效代表球狀星團的疏密程度，提供一種不使用潮汐半徑理論值來衡量球狀星團疏密度的方法。

本研究討論正多邊形透過旋轉，產生內接正方形以及頂點相接的正多邊形，找出其中的特性。 我們發現邊長為a的正方形，其四個角落切去四個邊長為c的正方形，則內部剩下的空間可放入最大的正方形面積為a2-2ac。 若在邊長為a正方形中放入一個邊長為b的內接正方形，則原正方形內部的其中一個角落可以切去的最大正方形面積為(a2-b2)2/4a2。 正方形內部有一旋轉θ角的內接正方形，內接正方形與原正方形邊長的比值為1/(sinθ+cosθ)。 找出日本設計師三宅一生所設計132-5系列服飾摺紙的展開圖。 將正多邊形旋轉產生的圖形利用摺紙的方式摺出來。

風力發電是最近全球極為關心的議題，故我們決定探討垂直式風扇在升力型扇葉、阻力型扇葉和蜻蜓仿生扇葉的效能比較。經由實驗可得以下結論 : 升力式扇葉採垂直軸組裝，其啟動風速高，在受力面積較大、攻角為25度，扇葉面平行旋轉軸可以得到最大轉速，發電效能達最高。在高風速下，其發電效能提高較多，但因有力矩拮抗作用，有最高轉速限制。阻力型扇葉在受風面及背風面所受之力大小不同，當風速快時正反力矩的拮抗作用明顯，造成不轉動的現象。蜻蜓仿生式扇葉，經風洞測試，發現其升力效果與升力型扇葉相近，但以垂直式發電裝置組裝測試時，其升力效應完全消失，所表現的特性卻與阻力式扇葉相同。

傳統冷次定律實驗，只能測量磁鐵進出鋁管的時間，得到其平均速度，極少討論磁鐵在鋁管中瞬時移動。透過Arduino操作超音波感測器及示波器，探討影響超音波反射波大小的因子和追蹤管內移動物體位置之可行性，發現當反射波訊號超過40mV即可啟動感測器，距感測器較近物體的反射波會先啟動感測器測距，因此超音波感測器具有最短測距的特性。以Python及Geogebra撰寫聲波傳播的模擬軟體，觀察到波的指向性受發射的口徑和頻率影響，可算出感測夾角。應用於自由落體及冷次定律實驗。最後，我們開發轉盤式與雙感測器式兩種超音波二維定位儀，測量半徑50cm內的物體，測量誤差可控制在1.1cm內。

老師在實驗影片中介紹了傅科擺，引起本組的興趣，想到若設計單擺加共振會如有何結果。本組根據構想設計了「單擺共振儀器」來進行實驗，選擇擺長長度、不同質量的擺錘為變因，利用調速器調整懸吊單擺之橫桿週期，並將實驗過程錄影，再以Tracker分析影片，求得橫桿的週期及擺錘運動軌跡、順逆轉等數據。本組發現:當單擺的週期與橫桿週期接近時，單擺的擺錘會明顯的出現越盪越高，而後繞著中心旋轉的現象 ，其軌跡產生由橢圓→圓→直線→橢圓→圓→直線的重複運動，好像李薩如圖形。另外，當單擺的擺動週期與橫桿的週期相近時，單擺的擺錘運動會在橫桿的振幅處，發生順逆改變的情形，即擺錘的運動在平面投影，本來順時針旋轉會瞬間變為逆時針旋轉。

本研究對象為台南山區的小型單體珊瑚化石。我們採集一些柳營尖山、大內口林、左鎮竹坑、二寮景觀剖面、關廟仰龍橋等五處地點的單體珊瑚化石，依其特性與外觀分類，進行出土化石的地層調查與型態分析、硬度與撞擊破壞分析。 我們發現，瘤狀和靴狀單體珊瑚底部的孔洞，是星蟲進出螺類空殼的通道，且與星蟲有互利共生的關係，而出現獨特的移動現象；錐狀和杯狀單體珊瑚，有縱橫兩方向的隔壁，所以結構較堅固。 我們也運用酸液蝕刻分析，對單體珊瑚進行環狀剝殼與橫向切面的結構解析，並結合高倍率顯微鏡，發現單體珊瑚的一些構造特點，進而根據分析結果，配合地質資料，描繪出台南地區地質年代的古地理生態環境。

許多人都說飲食習慣對身體影響甚大，因此本實驗想要從尿液檢體中的代謝體，探討其與生理機能的關聯性。本實驗利用質譜分析方式，利用丹磺醯衍生法標定尿液中所含的大量代謝物分子，比較不同個體及不同飲食習慣中代謝體數量與種類上的差異。 在研究後發現葷食菜單的代謝體數量會較素食菜單中多，且同時由於代謝體的種類與數量並無正相關，我們也將兩種不同飲食習慣代謝物進行標定，找出兩種類別中特有的代謝物，並比較分析出三種可能的代謝途徑：葷食菜單為 ”beta-Alanine metabolism”，而素食菜單則會對 ”Histidine metabolism”和 ”Pyrimidine metabolism”造成影響。未來可繼續運用此種分析方式，對各種食物進行分析及研究，分析出各種食物間對人體的利與弊。