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探究精神獎

生死兩茫茫,酒駕怎思量

酒後駕車所造成的悲劇,屢屢成為新聞的報導對象,雖然政府企圖以修法遏止酒駕行為,但酒駕仍層出不窮,使我們開始發想研究酒駕修法的成效與有效改善方式。透過文獻研究及問卷調查,探討修法對於實際酒駕肇事率的影響與改變,解釋酒駕發生的原因並思索降低酒駕發生率的方法。統合道德成規理論、問卷調查、各國法律條文蒐集,得出結論:修法確實可減少酒駕發生率,再者藉由各國法則的研究及問卷調查的結果,對於遏止酒駕行為的方法,目前仍是透過上調酒駕罰則、行使嚴刑峻法為主,使人們不再以僥倖心態面對酒駕。

觸媒紙合成暨可重複使用之探究

目前大部分有機實驗使用的催化劑為貴重金屬,例如Pd, Pt, Ag等,成本高且使用後難以回收,因此,我們研究於將奈米銀粒子合成在濾紙上的技術,使用微量移液管直接將定量硝酸銀溶液滴於濾紙上,其後利用浸泡NaBH4還原奈米銀粒子,所合成的金屬奈米銀粒子的反應表面積較大,具有良好的催化性質。此外,利用合成奈米粒子於濾紙上,濾紙反應完僅需洗淨烘乾,附著於其上的奈米粒子即可再進行催化,達到可重複使用的效果,避免一般有機實驗催化劑無法重複使用的狀況,減少資源浪費。 我們藉由4-NP(4-硝基苯酚)→4-AP(4-氨基苯酚)有機反應,經化學動力學探討觸媒紙催化效果,製備較一般催化劑低成本、製作簡易、催化效果佳且可重複使用的觸媒紙。

電解、電位—探討電解水過程中的pH值誤差與電位修正

1. 利用(電位值與pH值關係圖)初步判定量測是否正確?若座標值落在直線上代表 電位值與pH值兩次測量皆為合理值。 2. 將測量的pH值與測量電位值回算的pH值相加,所得的值若能與電解前的pH值相近則可再次確認測量電位值與測量pH值量測無誤。 電解水最初幾秒鐘,H+與OH-僅微量產生,測試電極所得的pH值必然為兩極間高低電位差所造成,我們計算出因正負電極電位差所造成的測試電極測量電位值,則量測出的pH值只須扣除測試電極換算出的pH值,則可得電極通電過程中,溶液各點實際pH值。 測試電極中所量到的電位值與『正極為高電位、負極為低電位』的理論有落差,我們量測到且計算出的電位值以兩極中間最高、靠近負極次之、靠近正極相對較低。

綠磚上的菇菇栽培

在資源嚴重耗損的時代,為了找到生長菇類資源消耗最少的最佳方式,我們比較了各種營養源對菌絲體生長的影響。發現菌絲體在固態培養中,氮源上的生長情形為最優,且氮源和其他營養源的生長之間的差距懸殊。我們將此結果運用在自製培養基及自製太空包上。結果顯示,自製培養基中的綠磚及木屑生長情形相似,因此市售太空包跟自製太空包生長情形差異甚小。實驗證實,未來自製太空包足以取代市售的太空包並減少對環境造成損害。

勾刺勾針勾住你-大花咸豐草與生活布料鈎刺關係之研究

大花咸豐草是學生在野地從事戶外活動時經常遇到的植物,本研究旨在探討我們常穿的衣服布料與大花咸豐草種子鉤刺程度的實際狀況,欲探索哪些布料會是在大花咸豐草生長茂密的野外,活動時穿著的好選擇。 在數種生活常用布料中,實驗發現雨衣最不易被大花咸豐草種子沾黏,學校棉布制服則是最易被鉤刺住的布料。排汗衣與運動排汗衣的聚酯纖維布料排列有規律性且較密集,令大花咸豐草的種子瘦果容易附著;而涼感衣的涼感紗布料排列較不規則鬆散,難以被鉤刺住;雨衣是用尼龍聚酯纖維製成,沒有孔隙,種子無法鉤刺在上面。在小朋友常穿的數種生活布料中,易被大花咸豐草種子鉤刺程度比較排列為:學校制服>運動排汗衣>排汗衣>涼感衣>雨衣。

水磨力—水生植物與水流之相關探討

本研究旨在探討草本水生植物的生長狀況和水流流速以及水流搬運作用之關聯性。 在室內水流模擬實驗當中,我們選用了矮莎草(Cyperus pygmaeus)和美洲苦草(Vallisneria americana)作為挺水性和沉水性植物的代表,針對水生植物生長的位置、水生植物的密度和排列方式、以及不同的水位高度的狀況下進行關於水流流速的計算和比較。 從實驗中我們得知,當水生植物前後多層次緊密排列時,對於流速會造成較大的影響,而美洲苦草對水流的影響較隨排列和水位不同而變異;除探討流速之外,我們亦嘗試直接進行植物與水流沉積作用的模擬實驗,在有植物存在的狀況下,會使水中搬運的沙土更容易沉積,而這結果在溪沙方面更加明顯。

孑孓掰掰~智能水溝清理機

水溝清理機器人加裝導輪後約為29.5公分。清理模組採用「撈取式」來設計卡榫式鍊條、帶動棘輪和挖取鍊條,配合1:6的減速齒輪,能增加扭力。傾斜角60度搭配5個挖取鍊條,有最佳的撈取效果。車架採用三角形結構,車輪改成「棘狀後輪」,馬達加裝1:10的減速齒輪,穩定性高,能在泥濘的地面前進。採用NCUE BRAIN GO智能模組連接前後兩個超音波感測器,可判斷陰井位置,自主在兩個陰井間來回清理。前進動態為前進4秒倒退2秒,能有效脫離汙泥障礙。一邊前進一邊捕撈有最佳的捕捉孑孓效果,如果放置定點,捕捉效果較差。

應用非對稱縮尺建物進行斜撐補強效益之初步評估

臺灣屬地震頻繁地區,隨著臺灣民眾對建物造型特殊性與結構安全性的意識提升,為能達住宅居住安全與舒適功能,國震中心投入相當大的成本進行耐震試驗,因此實驗模組想透過縮尺建物進行非對稱建築物結構斜撐補強探討其消能效益。

「一」「試」搞定

延續國小五上自然水溶液酸鹼指示劑實驗,購買石蕊試紙時,意外接觸「廣用試紙」,才知道廣用試紙很好用!只用一張,就能知道水溶液的性質,還能檢測水溶液的pH值。但廣用試紙很貴!我們想要改善檢測水溶液性質時,必須使用紅、藍色石蕊試紙的缺點,經由一連串的實驗,我們發現: 1. 以紫色高麗菜汁製成的試紙,能改善石蕊試紙的缺點,只用一張,就可測得水溶液的性質。 2. 有些有色蔬果製成的酸鹼指示劑,顏色變化具有規律性,可以做出精準的蔬果酸鹼試紙,檢測不同pH值的水溶液。 3. 我們研發的蘋果試紙,具有天然環保、價格低廉、檢測準確、可自製的優點,可以改善紫色高麗菜不易取得及價格昂貴的缺點,讓水溶液酸鹼指示劑教學活動更有趣。

在空間坐標遇見皮克

將原本適用於平面的皮克定理(A=I+L/2 -1,其中A表示其格子多邊形的面積,I表示其格子多邊形之內部所有格子點個數,L表示為其格子多邊形之邊上所有格子點個數),利用代數及幾何的方式推廣至三維空間之立體多面體並求出相關通式。