團隊合作獎

我們在此次的主題「繁星似海－圓上圖形最大值探討」中，要探討在不同的圓上各取一點，並在這些有如繁星的點中，依照特定順序（順／逆時針）所連成的多邊形（以下圖為例）。這些多邊形有無限種情況，但周長及面積的最大值只有一個，因此我們的主軸圍繞在多邊形於周長與面積最大值時具有的性質。探討的主題主要分為四種情形： 1. 同心圓情形，凸多邊形最大周長時具有之性質 2. 不同心圓情形，凸多邊形最大周長時具有之性質 3. 同心圓情形，最大面積時具有之性質 4. 不同心圓情形，最大面積時具有之性質

本研究旨在研發製作可強化穩定氣流的風洞，以及可有效測量瓶蓋受力狀況和周圍氣流的測試架，並以此進行瓶蓋棒球研究。研究結果發現，長度比為整流段：壓縮段：實驗段=4：9：3的風洞，可明顯穩定和增強氣流。以小風扇結合LM393、Arduino組成的自製風速計可有效測出氣流速度。瓶蓋旋轉對其上升力、向左力及阻力會造成不同程度的影響。瓶蓋轉動方向向上，飛行路徑會向左偏。最後並根據康達效應、馬格努斯效應與實驗結果，推測出瓶蓋以不同旋轉方向及飛行速度所造成的飛行軌跡。

本研究針對國小學童自製環保硬幣分類機的可行性，並依據自然課所學相關單元對其分類原理進行探索與研究， 探究過程發現： 一、利用學校回收材料做出不同類型及世代的硬幣分類機的門檻與困難度不高。 二、根據自然課所學之流水作用、電磁與槓桿原理，再依據不同硬幣的特性(面積、外徑與邊緣厚度大小或合金材質)來進行製作分類機的關鍵主體。 三、不同分類機根據其原理經過不斷實驗與調整後皆能達到一定的分類準確率。 依據以上各點我們證明了國小學童具有自製環保硬幣分類機的可行性，並印證了自然課 所學相關原理能探索與研究不同分類原理。並將研究成果納入學校自造教育各階段課程讓學 弟妹繼續探索學習與挑戰！

我們在網路上看到菇農在種菇的初期會在椴木上敲擊，因為音頻也算一種震動，所以想確認菇發育時音頻的影響及最佳頻域，我們操縱溫濕度、亮暗、色光、震動、聲音頻率、磁場等變因，並觀測上述變因對出菇總重量的影響。我們發現：最佳的溫濕度為25~26℃、80~85%、暗室比亮室的出菇量好、蕈傘的發育期藍光與紅光比白光與暗室對菇的生長幫助更大、出菇總重量有震大於無震以及磁場對菇有抑制效果。並由一系列的聲頻實驗結果，推測出促進菇生長的最佳音頻約是在200Hz左右(大於200Hz)。希望日後有機會能進一步精準確認，在音頻200~500 Hz 的頻域中，對菇發育的最佳頻率。

本研究探討閃電的發生與環境變因的關係，主要可以分成兩個部分：第一部份我們先分析各地的落雷閃電發生次數，比較不同季節、地形、地理位置及不同天氣狀況，例如冬季冷鋒過境時的鋒面雨、春末夏初5月到6月的梅雨季、夏季8月西南氣流強降雨事件中的閃電次數，並依當時環境因素進行推測。第二部分，我們進行有關閃電的模擬實驗，在封閉的保溫玻璃箱中試著改變不同的溫度和濕度，對實驗的結果進行討論、分析，找出影響閃電發生的環境因素。

本研究針對銨明礬結晶進行討論，並探究最佳的銨明礬結晶條件。先嘗試使用不同的懸吊線來吊晶種，再加入糖、鹽、酸、鹼探究銨明礬結晶品質，之後採用不同的降溫方式觀察銨明礬的結晶成效。實驗發現銨明礬水溶液加入適量的氫氧化鈉，一開始會觀察到水溶液有混濁的現象，但過了一至二天後會出現晶型完整且透度極高的優質結晶。溫度也會影響銨明礬的結晶品質，60℃飽和水溶液緩慢冷卻會得到品質良好的銨明礬結晶。同時，我們利用自製的簡易光照盒觀察結晶的品質。

本研究探討透明度、不同形體及比例的投影器模型對浮空投影效果之影響；應用最佳比例的模型，瞭解改變投影來源、光線環境、圖片背景色，及盛裝透明液體，對浮空投影效果之影響。實驗顯示：裁切透明的小型保特瓶瓶口，放在手機上，即可呈現浮空投影的效果，以透明、平滑、下方開口小的瓶口投影效果較好。用透明膠片製成每面下底邊長1.5cm、上底邊長7cm、高4cm的梯形所組成的四面柱投影器，再以此最佳比例依投影螢幕寬度等比例放大，就能放在不同投影來源上，成像效果良好。在室內不開燈環境下，浮空投影效果最佳。投影圖片背景色為黑色最能突顯投影主體，投影效果佳。投影器有無盛裝透明液體，成像效果差異小。因此，善用生活中物品，即可讓影像立體化。

1.本研究採用解析幾何方法發現，由正n邊形的特殊切割，發現了新正n邊形面積或與原正n邊形的面積比值都與切掉的小等腰三角形腰長或小正n邊形邊長具有特殊的二次函數的關係，亦即ωn[(r+x)2-(r+x)]+λn，其中ωn=nsinθ/2、λn=n/4 cot(θn/(n-2))，θn=(n-2)π/n ；也因此，當切掉的小正n邊形的邊長在一定的長度時，可得出最小第二層正n邊形，且此時所切掉的小正n邊形是最大的。 2.承1，繼續特殊切割，並重複這些動作往內部一直畫出越來越小的正n邊形，當層數夠多時，這樣的作圖最終會收斂成中間一點。最終取出每一層正n邊形對應的頂點，則頂點軌跡可生成等角螺線，經證明得其總弧長及所掃面積分別與最外層正n邊形邊長及 面積具一定關係存在。

本作品旨在探究擋土牆的形式以及排水管兩部分對護坡效益的影響。所謂的「護坡效益」在研究中的操作者定義是「排水量最多；同時排沙量最少」。研究結果如下： 1. 自行設計的新式double L雙層懸臂式擋土牆，比現行之單面L型懸臂式擋土牆防護邊坡效果更佳。 2. 擋土牆必須加裝排水設施，但並非排水管越多越好，在單次降雨中，過多的排水管對排水量的增加沒有顯著差異，反而增加施工成本並減少擋土牆的剛性建材，減弱結構強度。 3. 排水管的排列形式，下層多；上層少，有利排水，防護邊坡效益佳。 4. 單一排水管上的排水孔密集，，有利排水，防護邊坡效益佳。 5. 擋土牆的材料若以既能吸水，又能排水的材質施作牆鋪面，更能有效防護邊坡。

應用抽水馬桶的原理，設計製造新式水族缸，能達到省時、省力、不會驚嚇到水族缸內的魚等功能，經由實測證實其功能，並經由問卷確定有量產的可行性；本水族缸對於規模越大的單位，效能越高。如果量產，水族館、學術單位水族實驗室、研究機構、大展場或大型水族館將是最有利的市場。