全國中小學科展

第59屆--民國108年

海洋塑食文化

海洋廢棄物無所不在,有大有小,其中一部份被生物吃了進去。家鄉的魚也無法倖免,本研究發現50%的魚腸胃樣本中有塑膠的蹤跡,纖維狀有75%、片狀有12.5%、顆粒狀有12.5%,這些塑膠都屬於微粒,要用顯微鏡放大觀察。本研究在魚腸胃中無發現肉眼可以輕易辨別的人造垃圾。

莫利三角形的奇蹟

給定任意一個三角形,三個內角的三等分線兩兩交於三點,此三點形成一個等邊三角形,稱為莫利三角形(First Morley Triangle)。本作品從莫利三角形所牽涉到的三個特殊點開始: First Morley Center (FMC):即莫利三角形的重心。 Second Morley Center:即原三角形與莫利三角形對應頂點間的連線的交點。 Third Morley Center:即原三角形與First Morley Adjunct Triangle對應頂點間的連線的交點。 我們巧妙證明了這三個特殊點共線,並進一步推廣到所有與原三角形的三等分線相關的18個正三角形(ΔDqrErpFpq) 。我們發現這些正三角形都存在對原三角形的Morley Line。除此之外,本作品最重要的成果是證明了: 當p+q+r=0 (mod 3),p-1 q-1 r-1 -FMC在pqr -Morley Line上; 當p+q+r=2 (mod 3),p+1 q+1 r+1 -FMC在pqr -Morley Line上; 並由此建構出在這18個正三角形中的三元組(triad)關係。

獨居蜂hostel?-獨居蜂人工巢室最佳化

獨居蜂是一種沒有社會性行為的蜜蜂,多樣性高但豐富度逐年遞減。市面上已出現了許多提供獨居蜂居住的人工巢室,然而實際效果未知,於是我們利用隨手可得的竹子與木板探討自製獨居蜂旅館的可能。野外觀察結果顯示,獨居蜂偏好入住於竹管、內徑0.7~1.0cm、深度18~26cm、離地高度80~140cm、背陽、靠巢室邊緣等,我們也發現獨居蜂築假巢的行為,真假巢的比例約為1:1。接著將各項觀察結果做成實際的最佳化獨居蜂人工巢室,與市售的獨居蜂旅館放置在實驗樣點一個月。在野外樣點中,自製的獨居蜂人工巢室六角形與星形築巢率分別為33%和47%。此研究結果證實了獨居蜂人工巢室的最佳化條件有助提高使用比例,將對獨居蜂保育與研究提供基礎且重要的參考資料。

逐鹿中原

此次研究我們主要針對史坦因豪斯於1963 年出版書中所提到的馬戲團問題進行研究,書中敘述如下: 小孩在草地邊玩耍時,小丑沿著高速公路從森林中向草地前進,小孩希望跑到高速公路來盡可能接近小丑,所有小孩皆以等速前進且小丑速度比他們快。問題如下:(a)畫線來分隔可以碰到小丑者與不能碰到小丑者的區域(b)給予恰可以碰到小丑者跑動路徑來碰到小丑(c) 給予不能碰到小丑者跑動路徑來盡可能接近小丑。

「食.石」-石煮火鍋石材選用之探討

石頭火鍋為阿美族的傳統美食,石頭火鍋的烹煮方式稱為石煮法,石煮法顧名思義是將石頭加熱後置入水中加熱,為阿美族人的生活智慧,因為有這種熟食方式,讓阿美族人出門在外無須攜帶任何餐食,只要找到烹煮材料,便可以就地炊事,是十分重要的傳統文化。 本研究試用了九種不同種類的岩石進行實驗,分別是蛇紋岩、花崗岩、石英岩、安山岩、片岩、玄武岩、大理岩、白雲母片岩及板岩,再以溫度、TDS、PH和加熱後變化等方面來比較這些石材,針對各種實驗的結果,進行分析及探討,並找尋出哪一種石材最適合加熱石頭火鍋。經過分析及整理,蛇紋岩的加熱速度,溫續、水質、碎裂情形等,大部分優於其他岩石,是九種岩石中,最適合用來烹煮石頭火鍋的石材。

圓來這麼多變-黑白幻彩

為了解黑白間隔圓旋轉時為何出現彩色圖案?我們在不同種類的光源、不同的光源閃爍頻率、不同圓盤轉速及使用高速攝影來觀察間隔圓旋轉後的影像,尋找黑白間隔圓與出現彩色圖案之間的關連性。我們發現黑白間隔圓旋轉時出現彩色現象時,光源必須閃爍、光源必為線光譜,光源含有螢光物質,並且發現燈管內的螢光物質吸收紫外光後所釋出的白光,可使黑白間隔圓旋轉時出現彩色圖案,而LED燈泡是藉由藍光激發黃色螢光物質後發出的白光,則無法出現彩色現象。實驗進一步發現,若燈管螢光物質的某一光源在發光後至熄滅之間產生發光時間延長的遲滯現象,將會是黑白間隔圓旋轉後所出現的顏色。

自動化影像辨識機械手臂

這次專題以自動化工廠中的機械手臂為題材,並主要結合影像辨識及物聯網雲端存取資料庫系統,來製作我們的專題。影像辨識主要的工作是辨別物品是否有瑕疵,再將辨識後的結果傳至機械手臂及雲端資料庫,而機械手臂會根據影像判斷後的結果進行夾取及分類,來模擬工廠內的情形。

紫螺借東風!—探討海氣變化對海岸環境的影響

本研究從探討漂浮性貝類紫螺在台灣東北海岸出現的時間為起始,透過實地採集與海氣資料的收集、分析,找出紫螺漂流上岸的洋流與天氣條件。再以自製模型模擬印證紫螺出現的天氣條件。研究結果發現紫螺在西太平洋漂流的路徑與許多魚苗相同,因此在福隆上岸的天氣條件與魚群大量出現時期相同,可作為當地洋流變化與漁汛期的參考指標。紫螺的上岸也可作為當地沙灘污染的指標,一波波紫螺的到來也意味著海沙中的輕質塑膠微粒正在快速累積當中。

機械導覽車

本研究目的在製作一個可以輔助移動的機械板車,由發出與接受語音指令引導使用者到達指定之位置,接收到指令時導覽車將會自動將預先建立好的資料庫中找尋這件作品的資料以及視覺定位來到達位置。作品採用Google雲端服務進行語音辨識透過辨識的結果,對導覽車進行操控,甚至導航到相關位置。用Speech-to-Text功能播放聊天機器人回應內容。此外作品亦考慮到安全,避免行進過程中對服務對象或周圍民眾造成傷害。透過這樣的一個導覽機器車,可以讓行動不便者,自由的在展場中悠遊。

小型水力發電系統之設計及實作測試

本研究係針對一台「小型水力發電系統」進行設計、實作及測試,係以一具三個水龍頭之洗手臺為架構,並於前述水龍頭分別安裝直流及交流兩類發電機,並分別於其輸出電路安裝穩壓裝置及3C產品插座,而能此本創作在具備水力發電功能下,仍然可做為洗手台使用。本作品已依沉水馬達抽水實測結果顯示:開啟交流發電機發電(接燈條)時之電壓5.1伏特及電流0.16安培,開啟直流發電機發電(接手機)時之電壓5.03伏特及電流1A。