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第58屆--民國107年

風吹風吹-學校九月吹什麼風

我們想瞭解學校九月吹的風是否為海風。我們利用假日至學校及海邊進行觀測,也於平日在學校進行相關的實驗。我們用兩個玻璃杯,以水浴方式改變溫度,並用線香的煙來方便觀察,模擬觀測同溫度及不同溫度的對流杯空氣是如何流動。我們發現,同溫時,空氣流動較慢;不同溫時,空氣流動快。我們也將海邊取來的海水及海沙分別放入兩個連通的過濾瓶內,發現加熱其中一邊時,另一邊的冷空氣會流入加熱的瓶中,證明熱空氣上升時,冷空氣會來填補熱空氣原本的位置。我們從海邊的觀測紀錄也發現,海沙及海水溫度差距越大時,海邊的風速也越強。在同一時間,在海邊測得的風向及風速的改變,皆與學校頂樓測到的相符,證明學校吹拂的即是海邊吹來的海風。

遠端自動化-農田監控警示系統

本研究目的在建立農田自動化遠端監控警示系統: 1. 利用感測器測得環境狀況,當數值超出警戒範圍,自動作出應對措施(例如灑水)調節環境 2. 手持裝置遠端顯示測得數值,並作出歷史趨勢圖,當數值超出警戒值時發出警示 3. 雲端同步儲存測得環境數值 4. 測得環境數值進行迴歸分析,預測未來變化趨勢 以「低成本」、「操作簡便」為方向,使用Arduino裝置檢測作物環境的「土壤濕度」「光照度」、「空氣溫濕度」和「pH值」﹔Google表單儲存測得數值﹔應用程式Blynk即時監控警示;使用迴歸分析,做出趨勢預測。預期此系統可提升農夫工作效率,降低成本。

「泡」「冰」就位 — 探討冰塊中氣泡變化與水的關係

本研究探討影響冰塊中氣泡變化的因素,探究溫度、時間及水質三項因素,對冰塊顏色、氣泡大小、氣泡位置及氣泡多寡的影響,實驗結果發現:一、冰入時的水溫越高,冰塊氣泡越少。二、水的結冰時間越久,冰塊氣泡越小。三、經過急速冷凍的水,冰塊皆呈現乳白色,氣泡散布整個冰塊。四、以經過處理過的水為實驗水種,水的TDS值越高,冰塊中氣泡越多。

環保「袋」著走

本研究主要在分析超商手提網袋的相關構造、拉長長度、承重及易斷裂處,並製作不同材質的超商網袋比較其差異,從中選擇承重適當的淋膜不織布材質改成較易製作的圓形進行各項實驗,比較網袋不同切割線的圖層數、區域數、線數、線距、張開角度、形狀及手提樣式所產生的差異。從網袋的規則及對稱中推理出「對摺剪紙」概念並運用環保於舊衣上,最後結合實驗結果把超商網袋常用完即丟且容量太小的缺點加以改良,研發出便宜、方便攜帶、手提舒適又可重複使用的可收納環保網袋。

繩奇摩力

日常生活中常利用繩子來綑綁一些物件,也透過繩結來交織出安全防護網,這些繩子的廣泛應用可能都和繩子造成的摩擦力息息相關,而繩子摩擦力的產生是透過纏繞的模式,這和一般認知的摩擦力原理可能有所差異。本研究透過繩子與圓柱系統的纏繞,探討影響繩子摩擦力的因素,並發現纏繞圓柱的力道、纏繞圓柱的圈數多寡、及繩子的種類性質都對繩子產生的摩擦力大小有重要性地影響。

從一個投射出的拋物線圖形談起

從直角△斜邊上的各等分點,對直角頂依序做1倍、2倍…等的長度投射,得一連串投射點,觀察投射點形成的軌跡,文中發現若投射倍率成等差時,投射出的各點軌跡必成拋物線,且發現投射倍率組合做縮放平移時,能保持投射圖形為拋物線。接著將相等的四段改成不一定相等的四段(N=4),使投射組合的長度L≥4,從L=4到L=16做個全面性的觀察,得到的不只拋物線,還有很多不同圖形如雙曲線、橢圓、平行線、交叉直線和一點一線等,但沒發現圓,作者利用代數計算投射和幾何作圖投射畫出圓形。並利用找圓的概念,將N>4時的分段組合和投射倍率組合在指定的△中呈現出來。最後藉著改變投射倍率組合成級數狀,竟能將本文中涉及的所有投射圖形(N≥4)都轉成拋物線。

建立可溶性澱粉定量法應用於辨別蜂蜜優劣

過去教材檢驗澱粉,皆討論其與碘液結合所生成藍色錯合物為主,然混合溶液中過量的碘液將會干擾藍色的呈現,不論在目視或是使用分光計都難以比較實際澱粉含量多寡,研究中,發現藉由控制碘液的濃度能迫使藍色錯合物以固體方式自碘液中析出,即推論澱粉與碘液的系統中存在溶解平衡Ksp(I2-starch(s) = [I2(aq)]m[I2-starch(aq)]n關係。將各種澱粉來源所得之藍色錯合物均以此法純化後,經過歸納法找到λmax=610nm,搭配本研究建立之澱粉檢量線A=23.669x-0.0413,對30種市售餅乾的澱粉作定量,發現乖乖的澱粉含量高達40%;將純化後藍色固體溶於水可得自製澱粉酶檢測液,賣點在於能更準確將澱粉水解曲線數據化;使用標準品α-amylase繪製水解網格以對應蜂蜜的澱粉水解曲線,就能大致判定蜂蜜所含澱粉酶濃度

黑糖蛇~糖類燃燒變化之探討

黑糖蛇的製作原料是糖與小蘇打粉。糖含大量蔗糖燃燒受熱後容易燃燒不完全產生大量碳粒;小蘇打受熱產生二氧化碳的速度再配合糖燃燒不完全產生碳粒的速度,使得燃燒後的糖產生空隙,將剩餘的碳逐漸推出,看起來就像產生一條黑蛇。從實驗結果,我們發現產生黑糖蛇的三個關鍵---糖加熱的溫度要高、產生的碳粒要多、膨鬆劑產生氣體的速度要適中;因此糖和小蘇打粉的比例為4:1、配合酒精燃燒加熱的溫度就能製作出最長的黑糖蛇。

讚「炭」連連、比「筆」皆是

本研究是了解炭筆製作的方法、因素、比較炭筆的效果及評估實用性。 一、成功製作炭筆的方法:蓋子打洞的密封容器、足夠的燃燒時間和穩定的溫度。 二、12種植物不管乾或溼,都能製成炭筆,在滑順度沒有差別。 三、12種植物製作炭筆,雀榕的滑順度最佳;和祭祀植物比較,選出5種最佳製作炭筆的植物:血桐、山芙蓉、野桐、小舌菊和雀榕。 四、自製5種炭筆,在軟硬、粉末顆粒及滑順度評比,不如市售炭筆。 五、經專家鑑定,自製的5種炭筆都可創作素描。 六、市售與自製5種炭筆,其硬度從硬到軟依序:市售>野桐>血桐>山芙蓉>小舌菊>雀榕。 七、市售與自製5種炭筆,其顆粒由多到少依序:市售>雀榕>野桐>血桐>山芙蓉>小舌菊。

成為母親:探討母職體制下女高中生及其母親的抗拒與接受

研究者從Rich的研究中理解母職作為體制是一種壓迫,並從女高中生及母親的角度出發,探討已具有生育能力的女高中生,為何不被普遍認為應該為了日漸低迷的生育率「貢獻」,而其是否仍受母職體制的壓迫?藉由質性訪談描繪出受訪者的想法,探討其所受到社會及家庭的影響。最後研究者發現其回答深受母親影響,母親的價值觀又是源於母職最根本的壓迫,如她們雖已初步具有女性意識,回答多半將之視為孩子主要照顧者;而多數女高中生不僅對自身生育無深入思考,也因為受到母職體制和台灣社會普遍不認同此現象的影響,認為其雖已具備能力,目前仍不適合生育孩子。綜而言之,母職雖已因社會變遷而有所鬆動,但整體而言仍無法在短時間根除。