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第58屆--民國107年

「泉」變了!? - 礁溪溫泉泉溫的時空變化初探

我們想要透過查閱、分析礁溪溫泉區監測井資料,探討礁溪溫泉泉溫在時間、空間上的變化。從監測井資料分析的結果,我們發現:淺部溫泉隨著深度增加,溫度也跟著升高,以停車場監測井溫度變化最大,高達8.5度;而大忠路的溫度變化則最小,僅有3.08度。而深部溫泉的溫度,則幾乎保持不變。在本研究分析的六口監測井中,最高溫出現在位於溫泉核心區的香檳井,最低溫則是位於溫泉區邊緣的大忠路井。從幾次點井開發後,六個溫泉井的水位均明顯下降,同時也造成四個溫泉井淺部的水溫下降。最後,我們也發現,奇立丹、溫泉公園的泉溫出現長期下降的趨勢。

川流不襲-減少河川侵蝕工法之研究及效用

本實驗模擬三峽河秀川地區,比例1:40。使用循環系統及壓克力河道進行模擬。河床為單一粒徑細粒,河岸為混合粒徑粗粒。實驗一探討裸露、消波塊(一)、消波塊(二)、鐵絲工法及竹簍工法等五種狀況在33.3cm/s流速下,總沖刷量及流速之變化。結果為鐵絲工法減少侵蝕及降低流速的效果皆最佳。實驗二探討裸露、消波塊(一)、消波塊(二)、鐵絲工法、竹簍工法及C型工法等六種狀況在33.3及50 cm/s流速下之總沖刷量、流速及河床侵蝕後高度變化。結果為竹簍工法減少沖刷的效果最佳,消波塊(一)及C型工法保護左岸減少侵蝕但並未改變流向,其餘三種工法,改變河流流向並降低左岸流速,達到防護左岸之效果,但同時會影響河道其他位置之侵蝕。

星星、月亮與太陽的美麗邂逅-圖形的平方化

本研究是為了可以將不規則形做簡單的改變,使它變成容易計算出面積的正方形。而若要將多邊形變為正方形,就必須將它平方化。我們製作出長方形、三角形、梯形、圓形、新月形、星形等圖形平方化後的結果。 拜賜科技的發展,電腦已能使各位可以輕鬆地計算出任何圖形的面積。以前的幾何學家利用尺規作圖繪出一維圖形(直線)與二維圖形(圓),但卻一直無法繪出如拋物線的複雜圖形。另外還有一個很大的問題存在,那就是面積的計算-----平方化的問題。一種將圖形切割後化為正方形的方法,可使面積更易算出,不須使用其他圖形的面積公式,若能做出這樣的圖形則稱此圖形為「可平方化」或「可正方化」。

綠塑有「解」?探討不同菌種濃度對綠色塑膠生物降解之影響

綠色塑膠(Bioplastic)之誕生,看似解決塑膠難以降解的特性,但,其實際生物降解效果是值得探討的。為能有效推廣綠色塑膠之使用及降解觀念,研究選用易取得的納豆菌、蕈狀芽孢菌、枯草桿菌等農用微生物,進行對聚乳酸(PLA)、聚乙烯醇(PVA)、聚己內酯(PCL)等綠色塑膠之降解實驗,以探究不同菌種對各類綠色塑膠之降解情形,並篩選優勢之降解菌種。 研究發現,添加菌種後,各實驗組培養土酸鹼值由pH6.0降為pH4.5~5.5,並在降解過程中逐漸回升;其次,綠色塑膠在未添加菌種的對照組中亦有良好的降解情形,其中以PVA最佳;此外,實驗菌種中,以枯草桿菌對PCL及PLA的降解效果最佳,而枯草桿菌與培養土的最佳調配比例為3:11,故建議可將枯草桿菌混入培養土,以加速綠色塑膠之降解。

方「圓」百里,必「定」無敵

本研究作品主要在探討「正N邊形外接圓弧上一動點,至各頂點距離關係的定值性質」,並在利用托勒密定理和三角函數、複數極式的運算性質得證後,更進一步去探究調整某些條件後,是否依然具有定值關係,以及試著尋找在這些長度所圍成的三角形面積所展現的定值關係。

滅蚊-八陣圖

世界衛生組織WHO預估每年的登革熱病例約在5,000萬至1億人次,而且在過去50年來成長30倍。人口密度高的亞洲占全球總病例的70%,非洲約16%,美洲約14%。疫情嚴重的地區包括中南美洲、東南亞及印度等等。 近幾年來,台灣本土登革熱確定病例數不斷上升,尤其中南部疫情最為險峻,中南部醫院急診室已出現掛蚊帳的景象。疾管署預估,如果到9月底仍無法控制疫情,感染將持續到11月,全台感染人數恐將破三萬人以上。 登革熱疫情嚴重,網路傳出不少食療偏方,但專家說目前登革熱尚無特效藥及疫苗可用,既然無特效藥及疫苗可用,哪就只是治標不治本、為尋求真正的治本之道,尋求正確方法,就是我們得要努力尋求的解藥。

金門高粱抗氧化能力探討(二)

研究高粱各類材料在實驗控制下的抗氧化能力。我們用點滴法進行實驗-記錄滴數與重量,並外加獨創的萃液/碘液重量比法(B/A)觀測以減少誤差。 研究顯示:1.幼苗抗氧化能力:黃化苗 > 綠化苗。平均:金門9號 > 台中5號 > 大陸。2. 全株高粱抗氧化能力:果實 > 葉 > 枯葉 > 根 > 莖。3. 全株高粱遮光後抗氧化能力:果實> 葉 >根 > 莖。全株高粱遮光後葉與種子抗氧化能力增加。4. 部份葉子遮光的抗氧化能力:同株有遮光最佳。 5. 果實萃取溫度與抗氧化能力呈負相關性。 6. 常溫萃取及高溫萃取接觸空氣時間與抗氧化能力呈正相關性。萃取液酸鹼pH值與接觸空氣時間呈正相關。 7. 釀酒過程的平均抗氧化能力:液態發酵> 固態發酵。有酒麴 > 無酒麴。不接觸空氣>接觸空氣。

綠能智慧省力電動助行車

本研究研發電動助行車騎乘輔助裝置,能依車主的體重和爬坡的角度,自動判斷並給予自行車適當的助力,車主只要依規畫好的速度騎乘就能使自行車持續前進輕鬆踩踏,達到健康騎乘的效果、提升自行車騎乘樂趣,騎車資訊整合於車頭螢幕以提供車主瞭解騎車之各項功率數據。本研究建立自行車最佳化騎乘之功率曲線圖,為瞭解騎自行車爬坡所需功率,車主可依自己的FTP值(功能性閾值功率),查詢爬坡之騎乘速度,查詢爬坡所需之功率與騎車可維持之速度,以協助車主完成自行車的騎乘,騎車過程中車主可觀察螢幕顯示速度是否過快,以確保車主的體能能夠負擔,並順利完成騎乘活動;作品結合太陽能板發電,強化電動助行車之電能部份。

反切密碼-風斬槍靴滅世嘛喇

我們當初的理念是是希望能將傳統的加密方式融合現代的密碼學,達成更高的安全性,後來我們發現能結合語言學的部分,使得加密變得更有變化。 我們的研究利用「反切」這種古代的拼音方式來設計一套加密規則,並利用它替特定的字串加解密。我們並沒有試著挑戰一般的加解密,而是在原本的基礎上對內文動手腳,也就是說最終可能依然得依賴一般的加密方式,但在此之前我們已將內文經過加密成為密文,使得即使破解了一般的加密,結果依然是一串無法理解的密文,像是第二道保險一般,使文字在原有的加密基礎上再多一層保障。

醜小「壓」發電-壓電材料發電之探討

本研究利用壓電材料─鋯鈦酸鉛來模擬並找出最佳的發電條件。當施予壓電片應力時,會由於形變而產生電極化的現象,進而產生電。 實驗中首先探討低落高度與液體種類對壓電片因形變產生電壓之影響,經數據顯示,當液體落下產生的表面積越大時,所產生的電壓越大。在滴定液體時發現數據的標準差很大,改用螺旋測微器測量(固定施力位置與大小)後,得到施力位置的不同也會影響電壓大小的結果。 我們試著研究出能夠改變下壓頻率的裝置,檢測連續給予應力能否使壓電材質產生的電有加成的效果,再利用數種不同方法實驗後得到結果,於實驗五中,發現馬達轉速在52 rev/s及54 rev/s時產生的電最多,表示在此頻率時,下壓頻率與壓電材料伸縮的頻率相同。