第60屆--民國109年

為了預防在溪邊戲水造成的憾事，我們模擬水流經障礙物的流動，計算波紋中心曲率大小，探討障礙物後方水流的狀況，發現如下： 水溫越高，水流越紊亂；若障礙物大小佔河道的1/3~2/5時，水流容易被吸入後方區域，較為危險；若障礙物越尖銳或水流與障礙物夾角約30度，障礙物後方流速差異大，也須特別注意。若前方障礙物較小或與後方障礙物相同大小時，前後排列距離較近，可能會有被吸入的風險；前面障礙物較大時，後方安全區域則會變大。若大小相似障礙物左右排列距離較近，須注意兩側水流；若兩不同大小的障礙物排列距離較遠，則須注意小障礙物附近的區域，有可能被沖擊的危險。盡量避免以上的狀況，以保護自身安全。

為了使身心障礙者及孕婦、帶小孩的爸媽們能順利地找到停車位，解決濫用身心障礙及婦幼車位的問題，所以我們製造出「正義魔人」系統。利用Arduino、RFID、超音波測距等零件，寫出程式碼，讓符合資格的人取得卡片後，能夠停在專用的保留車位，提醒沒有資格的人不得佔用。我們先製造出機器原型，然後完成具實際功能的一號機，而後改良語音警告功能及拍照檢舉功能為二號機。

本實驗量測食用油與混合食用油在不同溫度下的比熱變化，利用恆溫加熱板與自製卡計，搭配Arduino開發板與熱電偶溫度感測器來進行實驗，我們根據牛頓冷卻定律修正加熱板功率，得到自製的卡計相較於化學實驗用卡計有較高的精確度，再利用自製卡計量測0~60℃食用油的比熱。我們發現混合食用油的比熱皆高於原本的純油，食用油在高溫時比熱些微下降，比熱(S-T)呈下彎曲線；混合食用油在高溫時比熱明顯上升，比熱(S-T)呈上彎曲線，這兩個比熱特性或許是除了光譜儀，另外一個可以用來區分純油和混合油的方法。

暑假期間，看到漂流木無預警進港干擾漁民與旅客生活，於是激發我們想要實驗探究攔木網效果的因素 –「攔木網」幾項結論包括：第一、海流大小主要影響攔木網的潛流量、海浪大小主要影響攔木網的跨越量；第二、當漂流木密度比例越大，攔木網通過 的潛流量越多；漂流木密度比例越小，攔木網通過的跨越量越多；第三、提出兩種最佳組合模式『間距1.6cm(80cm)+裙部6cm(300cm)+乾舷高度0.4cm(20cm)』、『間距2.4cm(120cm)+裙部5cm(250cm)+乾舷高度0.35cm=17.5cm)』，可以發揮最高攔截效果；第四、研發複合式攔木網，網袋空間攔截率高達88.6%，使攔木網效能達到最高，並且專家及廠商確認可以執行；第五、攔木網架設位置選擇內港效果最好。最後，希望經由以上的研究，能提供有效的資訊給漁港或漁業署在申請製作攔木網的依據。

人類以兩性交配為生育方法，其子代性別比的理論值為 ，本研究旨在探討當性別數n大於2時，由n性染色體組合出第k性子代染色體的方法數Gkn，再進而探討各性別所占的比例之理論值。研究方法為藉由討論性染色體組合的方式，找出和{Gkn}對應的生成函數。接著，再藉由比較{Gkn}的生成函數和第一型斯特林數(Stirling Number of the 1st kind，以下簡稱斯特林數){s(n+1,k)}的生成函數，嘗試使用斯特林數表示出的Gkn一般式。對組合數Gkn有基礎認識後，本研究同樣地再接著嘗試Gkn使用表示斯特林數。最後再將Gkn的研究結果應用至遺傳疾病色盲發病比例討論上，討論在不同性別數的生物中所呈現的關係。

本篇作品旨在探討一個正三角形公園，內有一個邊長為公園邊長1/3的小正三角形綠地，公園和綠地兩者方向相同，而且中心重合。一位民眾從公園邊上的某一點出發，每次都朝著 綠地的頂點跑「切線」，跑到公園的另一邊上某一點。然後再從這個點出發，反覆一直跑下去。觀察這樣的規則模式，最後會有什麼結果？其次，如果公園和綠地都是一般的三角形，其結果與正三角形的情況是否相同？最後，再將公園和綠地的形狀推廣為正n邊形，其結果又會是如何？

本研究源自生活中，便利商店的糖果含有色素，因此，進行了一場食品色素大解碼研究之旅。研究結果發現： 一、色層分析效果：以用廚房吸水紙，95﹪酒精進行色層分析效果好。 二、糖果中的色素為人工色素，經ＣＭＹＫ數值分析，符合伊登十二色環混色原理。 三、天然色素與人工色素比較： (一)色層分析：天然色素，未出現新的顏色；人工色素出現新的顏色。 (二)加入酸鹼變化：天然色加酸鹼色素的顏色會改變，人工色素不變。 (三)色素混色變化：天然色素不符合伊登十二色環混色原理；人工色素符合伊登十二色環混色原理。 四、色素染色、定色效果：不同色素，浸泡酸鹼中性液體，定色效果不同。 五、利用人工色素具混色效果，可以製作「人工色素畫」。

發展再生能源是現在重要的課題，太陽能就是一個很好的再生能源，根據實驗得知太陽能的輻射熱會導致太陽能板上的二極體發電效率下降，我們設計了一個熱泵系統加上在太陽能板背面加裝散熱管路，利用熱交換把熱能帶走做熱回收的產品，實際運作內容就是藉由熱泵系統產生冰水再由沉水幫浦將冰水打到太陽能板背面的散熱管路，降低太陽能板溫度提升發電效率，並且利用熱泵系統將熱能轉移至熱水槽內，並設計自動化系統當吸熱量達到飽和，再自動切換氣冷散熱，以達到持續提升太陽能板效率之功效，利用熱能回收再利用，未來可應用於家用太陽能板搭配政府種電政策達到好的生活品質和能源永續發展。

本研究旨在建立拓荒者遊戲之贏棋樣式策略導向模式，由觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗與論證的探究過程，獲得結果如下： 一、確立3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲的研究方向為探討贏棋樣式策略導向模式。 二、找到3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲中贏棋所需棋子數量的最小值與最大值的樣式並提出公式。 三、找到3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲中符合贏棋所需棋子數量有效區間的樣式，並證明任何樣式皆可透過空格與棋子的移動還原成標準生成樣式。 四、確立3×3、4×4、5×5……n×n拓荒者遊戲贏棋樣式的標準生成樣式，並能論證可快速構成四種標準生成樣式的三個特性。 五、建立贏棋樣式策略導向模式。

智能割草機設計為 推車式設計及安全性智能設計。刀片高度在大約6~7公分處。不同的切割位置會影響切割的力量，隨著角度越大，施力效果越小12V馬達配12V鉛蓄電池，施力效果最好。車輪要有突起，才能深入草地中，這樣車輪才能受力。需考量因應地形的穩定性。前輪越大，遇到坑洞可以直接通過。齒輪模組以1：6能夠有較大的拉力及爬坡能力。馬達上的齒輪與車輪上的齒輪接觸點上下接觸，可避免受到草莖或雜物影響。採用2個超音波分別設定邏輯，能有效避障，擁有最佳割草路徑。