團隊合作獎

本研究探討「三面骰」機率，由直徑厚度比(R/d)入手，製作不同R/d骰子111種各擲300次，計33300次，繪製機率與R/d關係圖。側面機率100%的R/d界線為0.52，0%的R/d界線為8.15，33.33%的R/d範圍為1.86至2.10，三面機率相同時三面面積1:2:1。再分別以面積、環形、球體理論建模，發現理論趨勢與實驗相符(P<0.001***，R2=0.9185)。 另發現其他物理量亦影響機率，進行「投擲高度、初速度、初角速度、恢復係數」為變因的實驗，擲18000次，顯示各參數對機率的影響。於是參考文獻並建模骰子動力理論，精確計算骰子的最終面，但實驗上骰子各面為何仍存在機率呢？我們發現機率來自參數的微擾，而各骰子對微擾的敏感度不同，進而提出骰子對微擾的「解析度」概念，評估骰子的公平性。

本研究初探1961~2020年東部高溫事件時，發現中央氣象局歷史最高溫事件列表中，臺東創高溫紀錄多為焚風所造成，便欲深入探究。首先利用大氣水文研究資料庫提供之各測站數據，篩選出臺東、花蓮及臺中之焚風事件，並依焚風類型、時期、不同地區等因素作分類，比較並探討其成因。 經研究可知，三地區的焚風類型多為非伴颱焚風，且臺中地區發生次數最多；伴颱焚風則是臺東地區的發生次數居冠。此外，臺東的各類型焚風於各時期之平均持續時長皆為三地區最長。不同類型焚風於各地區發生次數及持續時長之差異，與臺灣附近之天氣系統存在密切關係，故隨著各時期天氣系統的變化，影響亦隨之改變。

李斯特菌污染，恐致腦膜炎、敗血症，WHO報告更顯示死亡率高達2成5。本實驗研究抑制李斯特菌(Listeria.innocua)之方法，以全基因解碼R19.1045為模組，與由台灣本土雞翅與豬肉分離出之38隻李斯特菌分離株做比較，觀察其型態、生長曲線及菌落形成單位(CFU)不同，以及致病力相關之磷酸轉移酶系統(phosphotransferase system， PTS)，又稱第四致病基因群，是否廣泛存在於李斯特菌。研究結果顯示，37℃溫度培養L19N.053分離株在第5~第6小時有生長延滯的雙生長期(diauxic growth)現象，與PCR檢測初步結果呼應，L19N.053菌於PTS基因有部分片段缺失。R19.1045的CFU約為2.14ｘ109。低溫(4℃)、酸性環境(pH=2)和酒精濃度35%，皆能有效抑制李斯特菌生長，為正常37℃環境生長速率之1/70-1/92。

觀賞蝦是台灣近十年來休閒養殖的出口大宗，台灣在血鸚鵡由板橋人陳延清於西元1988年首次雜交成功後一舉打響台灣休閒養殖在世界的地位。然此後沉寂了很多年直到2002年黃琪文先生成功由黑殼蝦選育並發表之火焰蝦(flame shrimp)又再次為將台灣搬上了國際舞台(黃，2015)。本實驗旨在探討新米蝦飼養時在人工飼料、天然葉子、過濾濾材、pH、TDS、硝化菌養成等之關係，並透過實際飼養所取得的數據，以科學的方法分析所得結論做為飼養觀賞蝦的民眾一些建議。

屏東平原地下水位在這波旱情中下降，為了解地下水從沖積扇頂到平地的流動原理，環境因子和抗旱井抽水對地下水流動的影響，我們利用自製砂箱和類似地層沉積物的砂礫進行模擬，以食用色素呈現流線並測量相關數據。結果顯示距離中央隔水牆愈遠，流線的時間和路徑長均增加，流線的速度則減少。當地下水鹽度增加時，流線的路徑不會改變，距離中央隔水牆較近的流線速度增加，距離中央隔水牆較遠的流線速度減少。當地下水溫度增加時，流線的路徑不會改變，流線的速度會跟著增加。在模擬抽水的狀況下，流線路徑會改變，較快的流線速度會下降，流線路徑向左偏移、長度增加，較慢的流線速度下降並改往抽水口方向，且有隔水層時會使流線路徑偏移更明顯。

傳統火災警報器無法有效預防火災的發生，且不但容易在烹調時誤觸也無法將警訊傳給在外的住戶，本研究結合遠紅外熱傳感陣列與物件識別，並配合蜂鳴器及LINE簡訊開發一款「低造價 AI 物件識別廚房防災 LINE 簡訊警報系統」。運用物件識別，本警報系統不需事先手動標記廚具位置即可自動偵測常用廚具的位置、監視其個別溫度是否超出該物件的警報溫度。本警報系統在操作上對一般民眾較友善，對可移動的廚具具備警報能力，且對於非廚具的範圍也設有警報溫度，亦可防範電線走火等非廚具造成的異常高溫。此外，本警報系統在監測到溫度異常狀況時，會根據現場是否有人而發出警報音或可手動取消的提示音，適度減少民眾在烹調時受到的干擾。

海水淡化是未來重要課題。本研究選擇易取得的生物炭源來製成生物炭，實驗發現鳳梨皮所製成的炭作為電容電極吸附水中氯化鈉具有發展潛力。 透過簡易比較吸附染料能力、吸附級數圖形等來選擇及決定生物炭的合成條件，實驗製作炭電極並以自製淡化裝置來吸附海水中的食鹽，同時以偵測氯離子變化的方式來定量單位時間每克炭電極的氯化鈉吸附量。實驗利用簡易電表探討了鹽水濃度與施加電壓對吸附過程時所造成的電解影響，另一方面，致力於優化文獻中偵測水中氯離子濃度的方法學並應用於本研究中。 實驗發現：未處理之鳳梨炭、酸洗處理合成之雞骨、龍蝦及椰子炭吸附氯化鈉具有良好的潛力，在適當的通電條件下，每克生物炭材之炭電容可吸附0.1~0.4克的氯化鈉。

最近經常停電，老師常常宣導因應地球暖化要節能減碳，因此我們搜尋資料並嘗試設計不需要電力的魚缸供水系統。歷經第一代簡易供水系統的研發，第二代運用希羅噴泉的探究提供水源，到第三代運用虹吸原理設計除了供水之外還能幫魚缸替換原本的舊水達到活化魚缸水的功效，已經可以取代原本需要馬達抽換水的功能。本研究還使用廢棄或可回收的物品來完成主要供水設備，除了創意十足外，可行性非常高，運用大自然的力量當作能源，可以減緩地球資源耗盡枯竭的時程。希望資源可以永續發展，也為我們生活的地球盡一份小小孩的心力。

實地到大豹溪觀察漩渦、河道與石頭的分布，再到實驗室模擬石頭分布與河道。探討水流衝擊石頭時，石頭數量與位置是否影響漩渦的數量與形成的位置，以及單邊河道出現凹槽時，是否會影響漩渦的形成。透過石頭的密集度、水流速度、石頭的數量，三種方向研究漩渦產生的位置與數量；以及用三種不同深度的河道凹槽，觀察漩渦的數量與位置差異。發現石頭間的縫隙較寬的話，特別容易形成漩渦；石頭的間距增加或是水流速度較緩慢時，漩渦數量會增加；石頭間的夾縫、水流的匯集與分流處都是漩渦容易產生的位置；石頭數量減少漩渦也會變少；河道單側有凹槽時，會出現漩渦；凹槽深度不同時，漩渦位置與旋轉方向會有所差異。

有3隻蜜蜂，同時從蜂巢出發，在一朵花與蜂巢間的連線上，來回等速直線飛行，牠們的飛行速度比為1：2：4，問：在蜂巢與花之間，是否存在某個時刻，牠們飛到同一點？ 上述問題取自《科學研習月刊》數學專欄，我們不但解決原題，還將原題推廣到任意隻數蜜蜂，給出求滿足要求的時刻的方法，獲得一般化的結果。 我們還能加以應用求滿足要求的時刻的方法，探討速度比滿足給定一階線性遞迴數列，得到若符合一些條件，就能同時飛到同一點。