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第59屆--民國108年

「油色可鑑」-簡易比色卡與發煙點之間的奧秘

我們利用簡易的食用油發煙點裝置及自製食用油比色卡,期望找到油的發煙點和油色之間的關係。實驗發現: 一、油加熱後油色會不同,於是製作出食用油比色卡,油色編號1~24,做為油色比較之用。二、油加熱四次後,植物油油色在1~6之間,發煙點在170度以上,屬於合格的油。 三、不同的油炸物油炸後,油的發煙點都有下降的情形,油色也會不同。 四、食材裹粉會讓油的發煙點下降、油色變深,以麵包粉的影響最大。油接觸空氣時間越多, 油的品質越不佳。 五、新油添加維生素E,只有豬油的發煙點上升,植物油會下降。舊油添加維生素E,油的 發煙點都會上升。 我們找出四種油的發煙點合格範圍與油色編號的關係,期望食用油比色卡能讓民眾鑑別油的品質好壞。

坑腔有利-翟山坑道音場探討

本研究主要探討翟山坑道本身音場狀態,希望透過殘響分析找出翟山坑道作為音樂演奏會表演場地的條件優勢。透過比較坑道內不同位置、響度、頻率所測得的殘響數值後發現,不同樂器在不同坑道位置,會有不同的殘響表現。並且坑道內部結構為不規則形,不同位置具有不同的音場條件,越靠近內部位置,殘響數值越長。不同響度,在不同的位置殘響數值也不同。就頻率而言,外部位置,低頻的殘響數值較長;內部位置,則是高頻的殘響數值較長。整體而言,翟山坑道的音場效果,並不如預期中好,但就其天然條件(空間大、水道)而言,確實比一般坑道具有更佳的音場效果,再加上所擁有的戰地歷史脈絡,更增加其作為地區音樂表演場所的價值。

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。

「蛛」似「螞」跡─大蟻蛛生態習性與擬態行為之探討

大蟻蛛遊獵捕食,捕食模式介於蠅虎與棘蟻之間。會構築較簡易的棲息巢、包覆性較好的蛻皮巢與穩固性高的產卵巢,會利用舊巢,尤其密巢。雄蛛求偶以第一步足、上顎、觸肢穩定雌蛛後交配。雌蛛偏好在約90夾角葉片築產卵巢。有育幼行為,子代會與雌親蛛同巢至成蛛期。 大蟻蛛以視覺、嗅覺與觸覺接近蟻群,偏好在蟻巢附近築巢,在蛛巢外布置干擾絲、出入口設置簾幕絲,取得庇護又避免螞蟻誤入。大蟻蛛步行、克服障礙與避敵模式都類似棘蟻。以軟體模擬改變大蟻蛛運動模式實驗中,蟻蛛模式可降低被捕食機率。特別的是大蟻蛛也能混入蟻群獵捕與棘蟻共生的蚜蟲,可能兼具貝氏與攻擊型擬態。棘蟻會利用大蟻蛛取食後的獵物殘渣,牠們可能具有互利共生關係。

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。

廚餘In,臭味Out

本次研究利用自然與生活科技上課所學的過氧化氫經催化產生微量臭氧,針對廚餘的各種臭味作除臭效果的研究,並結合光觸媒消臭方式,以達到雙效除臭效果。 研究結果顯示,在高濃度過氧化氫(28﹪,20mL)及6克二氧化錳的催化下所產生的微量臭氧,便足以有效去除多數的廚餘臭味。 在實際應用上我們將二氧化錳製作成伏打電池,讓二氧化錳同時扮演催化劑與伏打電池正極的雙重角色,設計出既環保且可以重複使用的雙效除臭裝置,本裝置最大特色是,不需插電就能同時擁有臭氧與光觸媒兩種除臭效果,我們將它稱為:自動發電雙效除臭廚餘桶。

名「茶」秋毫辨布色

本實驗主要的目的是透過改變茶染的不同變因,來尋找出可以染出最鮮明顏色的方法,了解利用各式茶類當作染料素材造成的顏色不同,也使用各種媒染劑來找出最適合的染色方式。在研究中發現了泡過豆漿的布染色效果較好,也發現了棉布的染色效果最好、在有關染液濃度的實驗中發現了染液越濃效果越好,但也要注意水量不能太少,否則會被蒸發、媒染劑也會對染色成品的明暗度造成影響。植物染很有趣顏色也很美,可以得到一定程度的舒壓效果,是一種良好的休閒活動。

噪音對斑胸草雀求偶行為的影響

我們希望探討擾人的噪音是否也會干擾鳥類求偶鳴唱和行為。我們以無噪音、十字路口噪音和冷氣機室外機噪音,測試三對斑胸草雀,分析牠們鳴唱和行為的變化。結果發現,斑胸草雀在無噪音時,雄鳥鳴唱前會有棲木移動加定點轉身的行為,鳴唱過程中雌鳥會減少東張西望行為。每隻雄鳥的鳴唱句子包括開頭固定的音節,以及接續重複的音節(組),並因個體而異。在噪音影響下,斑胸草雀鳴唱的平均頻率會上升,且拉高最低頻率,鳴唱的平均音量會下降,且拉低最低音量;鳴唱句子的平均秒數、平均音節數、音節類型、音節組合會改變,不完整句數會增加;鳴唱過程中雄鳥和雌鳥的行為頻度和順序也會改變,尤其是交通噪音影響較大。

呼風「換」電~探討不同設計的垂直式風力發電機葉片對生成電壓之影響

現今的臺灣,因燃煤發電所產生的空汙問題日益嚴重,而在氣候變遷與追求永續發展的趨勢中,綠色能源的應用勢必成為我們未來發展的重點。臺灣因得天獨厚的地理位置與季風的盛行,非常適合發展風力發電;因此,我們借用古人的智慧,以垂直軸風車為基礎,融合現今的創意,利用3D繪圖列印技術,設計出「固定式葉片」風力發電機模型,並進行一連串生成電壓的施測,研究結果顯示:垂直軸風力發電機的最佳葉片設計為「厚紙板材質」、「芭蕉扇形」、「數量3扇」、「角度0度」、「中型面積」、「與軸心距離4公分」。

形中有形

一、本研究探討正方形內有一個同中心的正方形,由外部正方形邊上的一個點出發,反覆對內部正方形的頂點作連頂線註一所產生的圖形。 二、我們發現原正多邊形和其內部同中心的正多邊形的邊長比例會有一個臨界值,若小於等於這個臨界值,反覆作連頂線的結果會產生原正多邊形的內接正多邊形,若大於臨界值,則在一定的條件下會產生多角星。 三、原正n邊形與其內部的正n邊形會產生內接正n邊形的邊長比值臨界值為{csc[(n-2)×90°÷n]}2。 四、整理出Xn、外部正方形邊長a及內部正方形邊長b與繪製出來圖形三者之間的關係。