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第59屆--民國108年

迷路之音─腔體共振減噪的研究

本研究主要探討開口管自然頻率的聲音在腔體共振後產生的減噪效果。我們利用穿孔管及密閉腔體自製共振減噪裝置,針對不同的變因設計實驗來驗證,研究結果如下:一、形成共振減噪須滿足條件為:(一)穿孔管長度為欲消除聲音波長的二分之一;(二)最佳開孔位置與入口端腔壁需距離四分之一波長;二、當腔體共振減噪時,開孔數量越多,減噪率越高,有效減噪頻率會越接近自然頻率;三、在最佳開孔位置前後端另外開孔,可同時增加自然頻率附近的減噪率,擴大有效減噪範圍;四、多位置開孔時,孔距對孔徑比為7:3,有最佳減噪率;五、密閉腔體容積會影響減噪效果,容積越大,減噪率越高。

一機在手、任意遊走~雲端NFC鎖

市面上的智慧手機,不管是 Android 或 iOS系統,愈來愈多支援讀取 NFC 標籤功能,已提供現代生活廣泛與便利的應用。本研究即以NFC技術出發,探討結合物聯網(IoT)與手機的應用,成功完成雲端智慧門鎖產品。研究的成果有:(1)透過LinkIt 7697的Wi-Fi 無線網路功能,可雲端記錄、管理、通知與開關門鎖;(2)可利用網頁、手機及NFC感應器等多種方式操作;(3)透過 LinkIt Smart 7688 控制版, 抓取Webcam影像,可遠端監看門鎖開關動作;(4)門鎖開關有異常情況時,可發出類似汽車警報器的警告效果;(5) 運用3D列印機提高產品製作效率,產品可快速組合且具美觀效果,適合應用於家庭或學校教室等場地。

到底有幾分

我們透過一個有趣的「答錯倒扣」題目,深入去分析所有可能的得分,找到其中的規律性,並改變其中的得分和扣分。接著,我們透過「基準分」和「關鍵分」,找到題目的一般性,並整理為公式,透過這個公式,我們只要輸入題數N、得分a和扣分b,就可以馬上知道總共有幾種不同的總分。最後,透過這樣的研究結果,我們還可以與猜題策略做結合。 不同總分個數=∑k=1n(N+2-k)

虻飛鳳舞-發「糞」向上

本實驗我們探討黑水虻的生活環境與飼養方式,實驗包括記錄濕度、溫度、pH值之變化作為基礎,延伸研究黑水虻在飼養過程中,廚餘及沼渣的消耗效果。在前置養殖時找出問題與困難點,確立飼養黑水虻時的相關條件,並向有飼養經驗的人請教適合黑水虻的飼養條件,最終目標在於能夠穩定的飼養黑水虻後,利用黑水虻食性廣泛的特性,餵食沼渣、廚餘及混合(沼渣+廚餘),並且研究黑水虻消耗的效果,達到減少環境汙染的目的。

穿越「波」油路的冒險之旅——探討油滴與波的交互作用

此研究是關於液滴在震動液面上彈跳所產生的行為。儘管這個實驗很明顯是屬古典物理範疇,卻發現許多「類量子」的現象,所以嘗試尋覓兩者之間的關聯與互動。此實驗選擇以矽油作為實驗樣品,將其盛裝於容器裡,並放置在震動臺上使容器鉛直簡諧運動,於容器中央擺有一塊和器壁緊密接合的壓克力,稱之為「障礙物(Barrier)」,它的作用是使該區域的液體深度驟降,減慢矽油漣漪的波速。在開啟震動臺後,用細棒挑起油滴,由於彈跳時,油滴和油面會產生一層薄薄的空氣層,讓油滴得以在油面上進行彈跳而不致墜入油體中,在它彈跳的同時油面會產生漣漪驅使油滴移動。此實驗的研究主要探討這些變因如何隨不同的條件而變化,從中找出趨勢或關係,進而建構合理的模型。

創意domino骨牌接龍

本研究旨在創造一全新的domino質數接龍遊戲,並探索遊戲背後的數學規律及遊玩的策略,研究發現: 1.1是最好用來防守的數字,接著是0、3、5,再來是2,最後是4、6。 2.研究發現上家的牌組數字a+b等於4、6、8、9、10、12時比較有效可以攻擊下家。 3.從修正分析的表格中,研究者把a和b重複的應對牌組數字刪除後,可以發現第一、二、三名都是奇數牌組數字,分別為第一(4,5)、第二(1,2)、第三(0,5)、(3,6)。 4.研究也依據實際驗證發現一簡單牌組數字攻略:[(偶,偶)、(奇,奇)、(偶,奇)的牌組數字的應用]。 5.規則修正後可有效避免運氣的干擾,並發現下家(c,d)牌組數字防守率較佳的條件有二:c或d >1和c或d< 3。

溫度的逆襲-探討逆溫現象對埔里盆地空氣品質的影響

我們發現埔里地區在106年1月到3月、107年3月到4月期間,的空氣品質較差,再將埔里盆地106、107年PM2.5超標的日子,與附近魚池氣象站資料比對,發現106年超標的日子中,有90%發生逆溫的現象,於107年有83%發生逆溫的現象,比較106年的3、7月逆溫現象出現的日子,發現當逆溫現象出現的時間越久,PM2.5就越容易超標。我們利用銅管和觀察箱,模擬逆溫現象下熱對流情形,在上熱下冷時(模擬逆溫)對流不易發生,不同層的溫度分層且不易平衡,在上冷下熱時,容易產生對流,不同層的溫度會漸漸平衡,但溫差小時會使平衡時間加長。在逆溫發生的空間注入煙霧,模擬煙霧流動的情形,發現,煙霧會下沉,不會對流,而使下層空氣更混濁。

「蕉」不「保」夕─植物保護資材對香蕉白絹病的防治

本實驗比較亞磷酸加氫氧化鈉、亞磷酸加氫氧化鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化鈣等對環境無害的植物保護資材,對香蕉白絹病之防治效果,並將上述資材調配成不同培養基,調查白絹病之生長狀況,同時也接種於香蕉幼苗活體上觀察其防治效果。 在培養基實驗中,碳酸氫鈉、碳酸氫鉀對白絹病的抑制效果最佳。氯化鈣幾乎沒有抑制效果。於香蕉幼苗植株測試結果,亞磷酸加氫氧化鈉施藥兩次對植物保護效果較一次佳。亞磷酸加氫氧化鈣對白絹病的抑制效果更優於亞磷酸加氫氧化鈉、碳酸氫鉀。碳酸氫鈉病斑程度最嚴重,僅優於噴水之對照組,以及施用氯化鈣之組別。所以激發植物免疫系統的亞磷酸(H3 PO3)防治優於殺菌效果的碳酸鹽類。

異中求同的數字方塊

1.三角形數字方塊在特定區間內,都只能找到二組數多層的數列,在特定區間H~N中a>b>c。 i. 當a-b=1時,當b- c=N-2時,可以產生N-H內層的三角形,所以數列為數(N,N-1,H)。 ii. 當b- c=1時,當a-b=N-2時,可以產生N-H內層的三角形,所以數列為數(N,H+1,H)。 2.正方形數字方塊得知數字(a,b,c,d),【a-b > b-c與b-c > c-d時】、【(a-b)-(b-c) (b-c)-(c-d)】與【(b-c)+(b-d)-(a-b) > (a-d)-3(b-c)】以上條件,在特定的區間可以往下推論到有7層以上的正方形。 3.取四個數字為(a,b,c,d)時,第2層為(a-b,b-c,c-d,a-d),發現(a-d)=(a-b)+(b-c)+(c-d)的關係,為最小的三個數加總等於最大數。 4.特定區間內最內層一定為(0,0,0,0),最內第二層一定為四個數字相同,且利用倒數第二層為(2,2,2,2) 乘2倍、4倍、8倍、16倍…可以反推的方式找到 (a,b,c,d)有最多的內層正方形。

不同散射源對相關色溫變化值之探討

我們透過研究光粒子對光線造成的散射影響下,分析散射光線對應的相關色溫值的變化幅度,去反推那團細懸浮微粒的濃度。若能建立出細懸浮粒子濃度對相關色溫變化值的數據分析的關聯,我們將可以用這套系統應用在各種需要測量空氣品質的情況。 本研究中,我們使用光譜儀所測得光線被散射前後相關色溫的變化,在實驗中藉由自然現象及製造不同波長的光源探討瑞利散射的性質,接著在實驗三中改變煙塵的濃度,與測得的相關色溫變化值比較,得到兩者呈現正相關,也就是說,當一個環境中細懸浮微粒越多,相關色溫的變化量就越大,最後,在實驗四中,我們延續實驗二的方法把散射源改成小水滴,觀察測得的數據得知相關色溫的變化量有一個可能的飽和點。