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第58屆--民國107年

「隔」格不入─阻隔集最小值之性質研究

本篇研究中考慮在m×n棋盤中放置若干阻隔點,使得給定的圖形A經任意旋轉翻轉並放入棋盤中,皆會碰到阻隔點,這些阻隔點所形成的集合稱之為「阻隔集」。我們的目標是先有根據地推測阻隔點的排列方式,再證明我們的推測是正確的,以求出阻隔集的最小值。 相關參考資料大多利用窮舉法猜測答案,故此份研究報告首先釐清原題並補充參考資料的不足,即考慮以下三種二維平面圖形A:Sr(表r×r的正方形)、Pr(表1×r 的長方形)和Lr(表Pr末端旁接上一個方格的圖形),求出b(m, n, A)之值並證明。最後將原題的平面概念延伸至三維空間m×n×l長方體),研究圖形S'r(表r×r×r的正方體)、P'r(表兩邊為1、一邊為r的長方體)和L'r(表P'r末端旁接上一個方塊的圖形),求出b(m, n, l, A)之值並證明。

基隆外木山沙灘塑膠微粒汙染探討與研究

本研究透過多點、減量、加深的取樣模式觀察基隆外木山沙灘所受的塑膠微粒汙染,發現外木山沙灘塑膠微粒汙染主要是因為外來填沙所造成的汙染。也發現潮汐與離岸流會造成潮間帶顆粒大小不同的塑膠微粒分布的差異。潮間帶的微塑膠粒數量比非潮間帶少很多,可見少掉的塑膠微粒很可能經由洋流帶入海洋。因此沙灘的塑膠微粒汙染,帶給海洋生物生態的影響是無法避免的。而非潮間帶的塑膠微粒顆粒的大小,也會有不同的分布。我們建議應該對外木山沙灘塑膠微粒汙染做長期監測,以瞭解被塑膠微粒汙染的沙灘,其塑膠微粒如何進入海洋,為海洋生態保育盡一份心力。

襲從天降~緩衝材料吸收撞擊之實驗探討

為了讓安全更有保障,我們在物理課及創發社中找到實驗題材,並設計與製作實驗模組。首先,前置實驗以雞蛋、高爾夫球與石頭的自由落體撞擊受力的情形,選擇適當實驗物體,並以其重力值作基準;其二、各類緩衝材料(泡棉、記憶枕、保麗龍、非牛頓流體)在不同厚度與不同高度下的吸收撞擊之實驗與探討,並分析之間差異;其三、探究固體實驗材料在兩種素材相疊在一起是否有加乘緩衝效果;其四、於兩材料間利用保麗龍、鼻涕蟲及磁鐵製造緩衝空間,觀察其影響;其五、用得到的實驗數據及簡單物理概念,應用在生活中。本實驗期望藉由結合簡單材料發揮最大效用,提供社會大眾製作相關防災及防護器具之參考,建立全方位的守護措施,以保障人民的生命安全。

運用雷達回波研究柯羅莎颱風眼牆結構

本研究運用大氣水文資料庫的五分山雷達資料,經軟體程式碼編寫讀檔分析出2007年10月柯羅莎颱風侵台期間的雷達回波,發現如下: 一、此颱風結構非對稱且有類雙眼牆的結構,在靠近台灣時受地形影響有內外眼牆再度整合的現象。 二、眼牆大小在高低層不一致,並有週期性的震盪變化。 三、在颱風眼內下沉氣流範圍仍發展出對流胞的特殊性。 四、可藉由雷達回波應用在眼牆附近區域即時強降雨災害的預報。

以機器學習模型為主旋律配置和弦

本研究訓練出機器學習中的隨機森林模型,以流行音樂的主旋律為輸入,輸出適合該段主旋律的和弦,而模型預測結果分布中得到的和弦功能與相互關係和樂理中的和弦功能理論大致吻合。在輸入的特徵值沒有使用連續性的樂句的條件下,本研究也分析了使用所謂「循環代碼」對於提高模型預測正確率的貢獻度,結果是有顯著的正面影響。本研究所聚焦的「配和弦」具體化創作構想(主旋律)的功能,因此與歌曲分析或音樂生成大不相同、而具有電腦輔助創作的獨特研究價值。

「果」不其然!電來了~環保再製果汁電池之研究與應用

本實驗是要發現影響果汁電池發電效能的因素,結果發現電極距離越近,電極深度越深,電極接觸面積越大,所得到發電效能會比較好。至於電極金屬片種類以鎂-銅電極組合最好,但價格比較昂貴,一般以第二好的鋅-銅電極組合比較適合。還有影響發電效能的果汁濃度與溫度,發現濃度及溫度越高,所得到發電效能也會比較好。還有串聯越多果汁電池,電壓越高,電流則幾乎沒甚麼劇烈變化;並聯則剛好相反。最後在探討果汁電池日常生活應用時,發現可以推動螺旋槳船,並且把果汁加了酵母菌做成果汁酒;還可以加乳酸菌做成果汁優酪乳;更可以加入醋酸菌做成果汁醋,進一步做成各種不同金屬電極組合形式的電池來代替一般市售的乾電池,成為最環保的新能源。

甜蜜方程式-探討網球拍甜區尋找方法及握拍方式

我們採用不同架設並結合力度計記錄握把及手腕處的受力變化,找出網球拍甜區內的重要三點:節點(NODE)、碰撞中心(COP)及強力中心(COR),協助初學者快速找到甜區並了解適當落點對手腕的重要。首先,由回復係數得知強力中心位於拍面的喉區中央;再來,以懸吊(鬆握)及連結手臂(緊握)兩種方式,分別搭配慢動作錄影及力度計找到三種握位下對應的碰撞中心位置,並模擬單擺運動,得到碰撞中心距離與週期平方的線性關係式,作為鬆握與緊握的甜區範圍參考。在節點實驗中,由能量守恆找出節點位置,與手測結果相符。最後,發現三點中又以碰撞中心最能降低手腕受力。因此,建議初學者採鬆握短拍方式,不僅甜區上移、放大,擊球強度獲得提升,也有效增加手腕舒適度。

社工執行兒童及少年福利與權益保障法之實務困境—以花蓮某社福機構家庭處遇計畫為例

有鑑於國內兒少虐待問題日益嚴重,筆者以《兒童及少年福利與權益法》為核心,分析家庭處遇相關法規,並以半結構式訪談法了解社工執行家庭處遇計畫的實務困境。在研究過程中,筆者發現在面對兒童、少年、家長、社會制度與行政、其他專業網絡單位、司法時,社工均面臨一定程度的困境。希望透過此研究,能讓更多人看見兒少保社工在陪伴受虐兒回家這條路上的困難和無奈,進而分享溫暖與關懷。

「鋅」花怒放-鋅金屬花電析之研究

本研究是利用電流的化學效應,在乙酸乙酯與硫酸鋅溶液之交界面,生成如花朵般薄膜狀的鋅金屬結晶,命名為鋅花。並在各種變因中找尋最佳條件,以製作出平面,光亮,樹枝狀的電析成品。最後,試用廢乾電池之鋅殼作為主要反應物,以簡易方法製作鋅花,達到結合環保、科學、科技與藝術的生活應用。

溫泉我的家~藏在陽明山底下的秘密

陽明山溫泉最常見的是青磺、白磺和美人湯(鐵磺)三種,日本溫泉外觀像白磺但偏鹼性,跟北投白磺差異大。我們測量溫泉的總溶解固體量(TDS)、酸鹼值(pH)和鹽度(S),並偵測硫化氫(H2S)毒氣。同時以雨水、海水做比較,發現兩者都會影響溫泉TDS變化。溫泉中若含鹽分,如青磺,TDS會很高,青磺的TDS是白磺的20倍左右。白磺有臭雞蛋味,硫化氫反應最明顯,青磺其次,泡湯時一定要保持通風;溫泉溫度若上升,TDS也跟著上升,TDS上升,是否可預測火山地震的發生?這是值得追蹤的課題。溫泉粉跟真溫泉差異大。青磺可取代稀鹽酸幫助水管暢通;青磺泡太久,對髮質的傷害比雨水還大;青磺、白磺會生鏽加速,這可能是電器壽命低的原因;泡溫泉有助減肥、除蟲,有益健康。