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第58屆--民國107年

轉轉轉-脈衝式直流伺服馬達控制

本研究主要在於設計、改良攜帶式直流電風扇,讓原本的風扇更省電與延長充電電池使用時間達成環保的目的。 利用脈衝式的脈波電壓輸出,在最小的轉速衰減情況下,達成單位時間耗電量減少並延長電池的電量與使用時間。 此外,我們也運用了指尖陀螺的裝置概念來延長風扇在無源情況下的轉動時間,配合改變脈衝式電路的驅動時間,達成延長電池使用時間的效果。 本研究計畫具有下列幾項特色: 1. 使用脈衝式電路輸出讓電池延長使用時間。 2. 增加電池充電的循環週期。 3. 以指尖陀螺的原理來延長轉動時間。

隧散-電解質與非電解質之擴散界面現象探討-

本實驗使用紅色雷射光觀察與分析電解質與非電解質的溶液擴散界面狀況,發現電解質的擴散較快,不容易出現閃電狀的界面;非電解質的擴散慢,且可能因為氫鍵,不容易快速擴散,閃電的界面容易出現;本實驗重要的發現在於擴散界面會出現有規律的”擴散隧道”,發現電解質的擴散隧道比較快出現,快消失,流動速度快;非電解質的擴散隧道比較慢出現,持續時間長,流動速度慢。在擴散隧道的流動速率分析中,發現電解質的擴散隧道流動速率快,非電解質之擴散隧道流動速度慢,且溫度越高,兩者之擴散隧道速率皆有提高現象,且速率突然變快的溫度臨界點電解質約位於50-65度、非電解質約位於65-80度。

消聲匿跡

我們用不同面向探討可能影響氣槍聲音大小的變因,卻發現預設變因中,只有扣下板機的速度是重要的,其它的變因氣壓不同、槍管長度、槍管粗細、氣壓腔大小等竟然和預期的不同,沒有什麼明顯的影響力。 我們希望保持氣槍的威力,並同時降低槍聲的音量,參考相關設備及文獻後,提出不同解決方案,但因為自製氣槍的子彈是套在槍管外,與一般內嵌式的槍隻不同,導致一般使用的方法並不適用於此,最終發現加上外套管即能有效地降低音量,並提高射程。

坡地土石災難成因的探討-以特富野和觸口為例

為了瞭解土石災難與崩塌的關係,和影響崩塌的因素,並提出改善建議,使崩塌造成的土石災難降低,因此經由野外地質調查、土石災難因素的實驗得到以下的結果: 一、特富野村曾文溪兩側的岩層是砂頁岩互層,差異侵蝕很明顯,區內有兩處崩塌較嚴重的地方,豪大雨時要多留意。 二、觸口附近八掌溪和腦寮溪兩側的有很多處崩塌,阿里山公路36K處是崩塌最嚴重的地方。 三、坡度越陡,沖蝕量越多,可見坡度與崩塌量有關係。 四、下雨時降水量與坡地的崩塌有關係,水量越多,沖蝕量越多。 五、我們發現堆積物的體積越多,豪雨後沖蝕量越多。 六、從野外調查與實驗證明,擋土牆可以減少雨水沖蝕,還有在崩塌較嚴重河道建造防砂壩可減少造成土石災難。

蟲蟲被點穴了—壓迫昆蟲胸部引發麻痺現象的探討

本研究探討壓迫昆蟲胸部引發麻痺(點穴)的現象,透過壓迫蟑螂胸部或單側後足基節肌肉,比較對翻正反射、步足反射與對心臟活動、代謝生理的效應。我們發現壓迫胸神經節及壓迫單側後足基節肌肉,皆可大幅降低翻正反射與步足反應,對未壓迫側的步足則無影響,其中壓迫胸神經節具較長期的效果。我們也發現點穴後可產生時間上與空間上的補償效應。 壓迫胸神經節或後足基節肌肉,皆降低蟑螂耗氧速率,卻使呼吸商增加,代表蟑螂點穴時不會引發戰或逃反應,而是類似「低調與供應(Quiet & Supply)」的生理狀態。壓迫胸神經節同時也會壓迫到心臟,可完全抑制心動周期,在恢復期間心臟活動的活性亦較低。本研究可作為「鳥類捕捉昆蟲時常常咬住胸部」現象的生物學解釋。

透視法中的尺規作圖

透視法在建築圖學上是常被使用的方法,例如一點透視、兩點透視、三點透視等。透視法在文藝復興時期對繪畫也產生重要的影響,例如馬薩喬的「聖三位一體」。 我試著不使用幾點透視的看法,而是對透視法建立一個模型,再根據這個模型中得到的性質,去進行一般化情形的尺規作圖,並對透視法中常用的理論進行驗證。 作品說明書中所有的幾何圖形,都是利用Geogebra自行繪製而成。

蜂起群泳──基因表現及溫度的關係

文獻顯示隨著氣溫變化,蜜蜂(Apis mellifera)感染真菌性病原(東方蜂微粒子,Nosema ceranae)後,會影響體內的微粒子數量(Chen et al.,2012);因此我們以「溫度」為主軸,用人工餵食東方蜂微粒子的方式進行感染,以探討溫度對死亡率及免疫基因(MyD88)和病原基因(SR22)之間的對應關係。我們採用三種溫度測試,發現在 35°C下,即使感染後之微粒子量最高,其死亡率始終很低;且SR22 基因的表現顯著,顯示SR22的表現與感染後的微粒子數有強烈關係:在測試的溫度下,My88的基因在受感染後第六小時就開始表現明顯,表示寄主很早就啟動免疫反應,且15°C、25°C的MyD88及SR22的表現成反比趨勢。我們由基因表現的證據推測病原感染與寄主免疫途徑表現兩者與環境溫度極有關聯。

以問卷調查法進行人類常見性狀遺傳研究

本研究以問卷調查法的方式收集受試者及其家庭成員的性狀表徵,包含眼皮皺摺形式、拇指向指背彎曲與否、酒窩有無、梨渦有無、可否捲舌。並參照課文的說明,假設上述性狀為單基因遺傳,以孟德爾遺傳法則進行顯隱性判別,並以統計分析方式探討各性狀表徵彼此間關聯以及各性狀表徵與性別間關聯。研究結果發現:雙眼皮、捲舌、拇指向指背彎折、無酒窩梨渦上述表徵有較多家庭判別為顯性,與前人研究結果不盡相同;另外,本研究發現拇指向指背彎曲與否之性狀可能為多基因遺傳。探討各項表徵與性別之關聯,發現梨渦、拇指此兩項性狀表徵與性別相關;各項表徵中,梨渦與同側眼皮的表徵彼此有關聯。

電器負載調配與老化診斷SVM學習監督系統

隨著電力持續發展,人類文明進步更加快速,尤其家電與3C產品的發明,讓生活更加便利,但同時電器大量消耗功率,使節能成為重要議題。且電器長期使用引起老化現象,除了造成功率損失,還可能釀成火災,每年嚴重的性命財產損失已是我們有所耳聞。 因此我們將設計此系統來探討上述問題,此系統以樹莓派來取得電力參數並存入資料庫,再以網頁程式語言製作網頁,並以雲端資料庫系統儲存數據,而後使用程式語言Python運作SVM監督式學習系統進行訓練,進而達到分類、預測負載種類與監測使用者習慣,在適當時機調動負載。除此之外,如有異常行為時將電源關閉並發出警告。綜合以上,我們的研究具有智慧負載調配、診斷與安全用電功能。

磁心難測—探討具效能之磁流體磁化強度測量

本次研究中,我們建立一套測量方法,以低成本且架設簡單的方法求得磁流體之磁化強度。使用電磁鐵與磁鐵作為實驗架設的外加磁場,以放入磁流體後磁場變化量與與外加磁場作出實測之磁化強度曲線圖。接著假設實驗與理論間因測量條件不同而存在特定之摺積關係,將實測曲線做摺積修正。由轉換結果能發現,在考慮磁流體之磁化強度僅受外加磁場影響時,此測量方法能夠得到趨近於理論值之磁化強度曲線。