第60屆--民國109年

堆磚塊問題的最長延伸值在150年來普遍的被探討，甚至也出現在我國的物理課本當中。然而在我們的特殊堆疊之下，發現最大延伸值或許可以延長。在過去等寬等質量磚塊的堆疊中，所有磚塊皆遵循上面n塊的總質心位在第n+1塊的右邊緣正上方。但是，我們可以跳脫原本「只能向右延伸」的框架，有計畫地其中某幾塊向左排列。這些延長值的範圍可以透過函數的歛散來解釋。 我們也探討如何堆疊不同長度及質量的磚塊而得最長延伸值。我們以不同順序堆疊磚塊，並且同樣透過典型方法及特殊方法來討論，並且由上到下以數列來描述不同長度木塊的擺設順序，由此討論可能的最大延伸值，並寫成數學式，用於計算每層磚的不同長度的最大懸伸。

此作品研究「在n堆彈珠數目的分堆問題，當每堆個數不同並進行分配，每次都從最多個數那堆拿最少個數那堆的數目給最少個數的那堆，直到收斂或出現迴圈時，則停止分配彈珠。」首先，探究分配過程中，奇偶數變化與總和(∑)的關聯性，進而觀察出可達成穩定狀態(收斂)之條件的規律；而當無法達成穩定狀態時，起始彈珠數之總和固定，在甚麼條件下會形成最大迴圈或最小迴圈，其迴圈數是多少，而迴圈的個數又會是多少；並探討起始值在甚麼條件下，其分配過程中，每個組合都能經過且不重複；最後，將分配過程所找出的規律，運用數學邏輯並加入條件因素，寫成演算法，利用程式GDScript動態語言執行，並呈現其分配過程及驗證我們的方法。

為了瞭解植物被胡瓜嵌紋病毒(CMV)及蕪菁嵌紋病毒(TuMV-GR)感染後，不同物種間植株的表現與變化。本研究分別觀察圓葉菸草及阿拉伯芥的病徵、TuMV-GR病毒之擴散情形並以ELISA技術檢驗植株內病毒含量。結果顯示受感染的圓葉菸草及阿拉伯芥呈現黃化、矮化、捲曲等病徵，另外，藉由含有綠色螢光蛋白(GFP)之TuMV-GR病毒所感染的圓葉菸草及阿拉伯芥中得知病毒皆由葉脈往葉緣擴散。我們也以ELISA驗證了轉入病毒特定基因片段的轉基因阿拉伯芥植株(TuP1、TuHC、R12-2、FA-1轉基因植物) 並不會產生抗病機制，數值上反而呈現感病性提升的跡象，故推論轉植片段使植物感病性提升。

搭高鐵時，用手機拍攝風景，發現窗外的柱子竟然變成斜的？網路上搜尋，這種現象，被稱為果凍效應。 本研究探討：在高鐵上，手機如何能拍到柱子傾斜？在月台上，拍攝移動的高鐵，觀察車窗變化？可否使用影印機，來模擬捲簾快門？如何推測相機快門的掃描方向？車速是否影響目標物傾斜的角度？光線強弱，是否影響果凍效應的拍攝？ 實驗後發現： 一、在移動的高鐵上，將手機橫向拍攝，可拍到柱子傾斜。 二、在月台上，拍攝移動的高鐵，發現手機橫向拍攝時，車窗會傾斜。 三、可使用影印機，模擬捲簾快門。 四、可利用「自製角度板」或「描點法」來推測相機快門的掃描方向。 五、車速越快，目標物傾斜的角度會越大。 六、光線充足時，才能拍到果凍效應現象。

我們選定兩處徒步可到的潮池進行研究，各放入兩個復育磚(垂直、平行海岸各一），從108年10月至109年4月，不定期到潮池觀察，再進行潮池A（面積較大、離海蝕平台邊緣距離較遠）、B（面積較小、離海蝕平台邊緣距離較近）的數據分析。 得到以下結論： 一、潮池可做為珊瑚復育的場域。 二、潮池A在珊瑚存活率、成長體積皆優於潮池B。 三、投放方向平行海岸的復育磚，珊瑚存活率優於垂直海岸；珊瑚成長體積則為垂直海岸優於平行海岸。 四、珊瑚株離水面距離與珊瑚存活率的關係探討，下排（復育磚底層）和中排在珊瑚存活率優於上排；成長體積指標部份，中排優於下排，下排略優於上排。 五、利用Coral watch監測珊瑚健康度，發現愈健康的珊瑚，體積成長愈快。

我們採用共沉澱法製造出奈米級磁性氧化鐵(Fe3O4)，接著探討此物質對不同重金屬離子的吸附效果，從而確立其應用在吸附並移除重金屬離子的可行性。我們發現奈米級磁性氧化鐵對於銅離子及鉛離子，其每公克最大吸附量分別為5.64×10-4及4.20×10-4莫耳/50分鐘。接著我們使用單寧酸對奈米磁性氧化鐵進行改良，再對銅離子及鉛離子進行吸附，其每公克最大吸附量分別為5.60×10-4莫耳/50分鐘及7.31×10-4莫耳/20分鐘。我們發現改良前後的奈米磁性氧化鐵對於銅離子的吸附效果差異不大；而改良後的奈米磁性氧化鐵對鉛離子的吸附量能達到未改良的2.61倍。最後推論最佳吸附銅離子是使用0.25克的奈米磁性氧化鐵放置50分鐘；而最佳吸附鉛離子是使用單寧酸改良後奈米磁性氧化鐵0.1875克放置20分鐘。

本研究主要目的為探討柔性葉片環圈是否能有效減緩橋墩周圍侵蝕，並在何種條件下效果最佳；本研究運用自製的水道模型，等比例縮小碧潭大橋及柔性葉片保護工，設置不同的葉片形狀、不同環圈排列方式及三角形排列時不同的頂角，會對流速、橋墩周圍侵蝕及周邊地形造成何種影響，最後拿實驗中最好的比例來和消波塊比較效果。 由研究結果可知，柔性葉片環圈能有效減緩橋墩周圍侵蝕，且當選用三角形的葉片時，其效果較佳，而安置環圈時，將其排成頂角面對水流的三角形，成果較佳，且其成效也較消波塊好，推測可能可以產生分流的效果；叧三角形排列的夾角，應與橋墩之間存在特定比例關係，而非越大越好或越小越好，以結果來看，60度夾角最佳。

本研究利用4.8m長水槽及校園內池塘，製造擾動找出波浪堆高的因素，由模擬的過程，探討2018年9月28日印尼強震引起帕盧(Palu)海嘯的原因。我們各種方法在水面製造擾動；用錄影、超音波感測器觀測；用Tracker分析水波傳遞影像、EXCEL將數據作傅立葉頻譜分析，實驗結果和我們查閱的文獻資料綜合判斷，得到Palu海嘯主要來自以下因素： 一、Palu海灣連接的河谷地形為低角度的緩坡，所以波浪易堆高。 二、塊體崩塌只影響局部的地點，不是Palu海嘯的主因。 三、和海灣走向平行的擾動方向，能引起更大的水位變化，所以造成這次海嘯的主要斷層最可能是和Palu海灣走向平行的南北向斷層。 四、頻繁餘震和水波形成耦合共振效應、海灣邊界效應形成多個反射波干涉，都是造成Palu海嘯的原因。

本研究探討不同的環境溫度、不同階段的臺灣欒樹種子和倒地鈴種子對紅姬緣椿象發育期的生活史特性之影響。我們發現，環境溫度的高低和種子的成熟度會影響紅姬緣椿象的各齡期的發育時間、發育數量、存活率和椿象壽命：在接近25度的室溫條件下，紅姬緣椿象的存活率和發育齡期的完整性較佳，相對的，環境溫度過低或過高，會影響椿象的存活率和發育齡期的完整性都會明顯降低；我們更發現，臺灣欒樹種子是紅姬緣椿象的主要寄主食物，所以不管以哪一種型態的臺灣欒樹種子飼養的椿象，發育狀態都比非主要寄主植物倒地鈴種子飼養來得更為完整，且發育狀態以臺灣欒樹未成熟種子餵食的椿象優於餵食已成熟種子的椿象。

從試驗中得知毛氈苔可以消化分解酵母菌，同時發現不同品種的毛氈苔會有不同的捕食行為：圓葉毛氈苔的外腺毛彎曲將酵母菌移入葉片中心並進行消化；寬葉毛氈苔在彎曲過程中會做一次折返。毛氈苔的黏液皆可抑制酵母菌的發酵，並使用3D列印自製與改良儀器，來量化其抑制酵母菌發酵能力的差異。此抑制能力來自黏液裡的消化酶，發現外腺毛黏液的抑制效果優於內腺毛。利用酵母菌被消化後所釋出成分的模型，將實驗數據逐一歸納出誘發腺毛彎曲的物質是磷酸根、鈉離子、銨根與幾丁質，且以磷酸根為主要物質並會產生彎曲訊息傳遞現象。最後解釋為何寬葉毛氈苔的外腺毛在彎曲過程中會一次折返：不同品種的毛氈苔誘發其腺毛彎曲的物質與所需濃度是有差異的。