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第59屆--民國108年

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。

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。

「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。

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。

鹽鹼土的碳封存法則

本研究以台灣三大岩類做CO2吸附實驗,以期能了解其吸附效果.其中以火成岩(Igneous Rock)的玄武岩(Basalt)與石英安山岩(Dacite);變質岩(MetamorpHic Rock)的蛇紋岩(Serpentine);沉積岩(Sedimentary Rock)的長石砂岩(Arkose);亦以岩石風化物的鹽鹼化土壤(Salinized soil)作為反應物。由酸鹼度pH值、溫度變化CO2吸收量得知,鹼性土壤封存二氧化碳的效率最高,同時有助於中和鹽鹼化作用,進而改良地質,且CO2吸附能力與實驗粒徑呈負相關,實驗物中化學成份含的 Ca、Mg量越多,CO2反應速率愈佳,CO2吸附效果依序為鹽鹼化土壤>蛇紋岩>長石砂岩>玄武岩>安山岩。

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」。

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。

溫度與電的魔法師

地球能源危機日漸嚴重,石油、媒礦、天然氣,漸漸消耗地球本體能源而不可逆,核廢料的產生、空氣汙染的造成,如何找出兼具環保的再生能源,為未來能源方向主流;在校溫差發電實驗,一塊晶片,成本低、安裝方便,透過溫差竟然能發電,好奇心驅使,我們將晶片帶往日本,更極端氣候的北海道,嘗試更佳的發電效果;透過老師指導,我們學會運用物聯網晶片,轉換成實際電壓值、找出不同的安裝位置,期許達到更佳發電及儲電目標。在不同地點安置溫差晶片,觀察並紀錄電壓,發現車輛排氣管溫度非常高,在沒有強烈冷源的情況下靠散熱風扇跟行駛水箱護罩的風量散熱;一再實驗,在老師建議下,加裝蒸發器改善冷源來源並穩定儲電於行動電源也可以幫手機充電。

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。

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。