全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

第61屆--民國110年

「扭」轉乾坤,「擺」挫不折-探討扭擺的各種性質

裝置被一條金屬線所繫住,以此線為軸,上端固定,垂直吊掛。當物體受外力被扭轉一角度θ時,金屬線因恢復力而產生來回扭擺的現象,且扭擺週期T受各種因素影響。經實驗後我們發現:1.金屬線的剛性係數越大,T越小。2.扭轉角度θ越大,T會些微增加,但不明顯。3.T與長度開根號成正比。4. T與質量開根號成正比。5.T與線徑粗細成反比。6.擺放方式-T⊥ > T//。7.所得公式 T=k×(√l×√m)/d,且k∝1/√G。 我們另外發現有「扭性疲乏」一事,實驗後發現金屬線的剛性係數越小,則扭性疲乏越明顯,且當金屬線重覆受到不同方向之扭轉時,疲乏的現象會比同方向來得明顯。我們希望未來還能找出「扭性疲乏臨界點」。

蛋殼翻身之路~建築具蛋

研究中的蛋殼從實驗角度來看,在製作水泥樣本前後與砂調和水泥過程相同,甚至在加熱溫度變化、傳熱表現、隔音效果、抗輻射熱及防火測試都有優於純水泥及商業用水泥砂,其中防火測試的結果與碳酸氫鈉相同;再則從環境角度來看,在不同比例的水泥樣本中,雖然20%的蛋殼水泥各項測試最佳,但還有更高比例的樣本比商業用水泥砂好,因此,若能降低水泥用量也能降低製造水泥的CO2的排放量,還能解決大量蛋殼的問題。

微薇旋風自飄揚-大花紫薇多型性種子飛行模式之探究

大花紫薇果實有4-7個蒴室,6蒴室果實最常見,種子具多種形態,依種子與翅膀比例分成1:0、1:1、1:2、1:3與1:4五種類型,發現翅的比例越長種子較小、較薄、重量較輕,翅的寬度則相近。種子飛行模式具規律性,分成二個時期:墜落期與旋轉期,墜落期越短,越早發生轉折點,代表越早開始旋轉緩降,滯空時間也較長。在種子散佈方面,發現1:2、1:3與1:4種子因翅的旋轉而有緩降現象,散佈較為集中。在發芽率中發現1:0種子多不發芽,翅越長的種子其發芽率越高,最高可達高達96%。由此推測翅長越長的種子可散佈的距離較遠,也較易發芽,而種子較重且無翅的種子,其種皮較厚可等待更久的時間再發芽,可降低種內競爭壓力。

好球!動靜皆"移"---組合扭蛋球滾動狀態之探究

本研究主要探究哪一種組合的怪怪球滾動時動停的運動狀態明顯,在實驗過程中選用可重複使用且組合性較高的扭蛋球來當外殼,並透過多次實驗發現球形外殼滾動軌跡接近直線。選用「外丙內G」組合而成的怪怪球,因其內部空間比較大,可以填充的液體變化量大來作為實驗球,期望能符合有動有停之滾動情形。 我們利用Tracker分析發現僅填充水對整個球體之滾動已有減速的作用產生,填充不同液體的平均減速次數為填充乳液>洗手乳>膠水>水,且含內珠之液體平均減速次數大於不含內珠液體。 無論有沒有內珠,怪怪球填充40ml乳液(22.27%)有較高的總停時間。動停回數比較以不含內珠填充40m乳液最高;含內珠則為填充85ml乳液最高。

「滯塵」之道,喬木先知—常見喬木的滯塵能力研究

為了解校園常見喬木葉片的滯塵能力,我們以茄苳、臺灣欒樹、小葉欖仁、烏心石、樟樹、肉桂、榕樹、血桐、龍眼、鵝掌柴等10種校園植物進行實驗。首先我們先觀察葉片的表面構造與塵埃分布,歸納出與滯塵量相關的特徵。接著比較方格法與紙重法2種葉面積計算方法,發現二者方法無顯著差異,再進一步以6種不同粒徑大小的落塵,進行沾附與揚塵的滯塵能力實驗。此外,我們也發現植物與水滴的接觸角大小並不會影響滯塵量的大小。隨著落塵的粒徑越來越大,血桐、小葉欖仁、榕樹和臺灣欒樹4種喬木的滯塵量也越來越差。無論粒徑大小,滯塵能力最佳的都是血桐、小葉欖仁和榕樹,建議校園可栽種滯塵力強的樹種,以減輕揚塵現象及沙塵暴肆虐時的空氣污染。

以剪力牆裝設於縮尺模型探討校舍建物之減震效益

台灣位於歐亞、菲律賓板塊交界處屬地震頻繁區,而1999年發生921地震對台灣建物造成嚴重損害,爾後政府投入大量經費對校舍進行耐震補強,其中以裝設剪力牆為常見補強方式,因此我們想藉由縮尺建物模型實驗進行探討校舍建物裝設剪力牆後之減震效益。 本研究目的係模擬長八間教室、高三層樓單元之長軸向校舍建物進行之抗震試驗,並透過對照組與實驗組模擬不同地震波下位移、軸力與加速度進行比較?並討論在實驗模擬後各方面的特性並比較差異。 藉由安裝位置、開口形狀、大小、斷面四種不同控制變因進行討論,本研究實驗結果顯示,安裝於對稱建物長跨中心皆有明顯之消能效益,且開口與材質亦有不同減震效益,而模型尺寸規模亦屬重要關鍵。

「疫」起守護校園──3A智能防疫系統

新冠病毒肆虐全球,也打亂各地人民生活。只有防疫做得好,才能讓生活恢復常軌。而校園正是防疫工作重要一環。我們利用物聯網開發出智能環境偵測網,結合AI技術,實施人臉口罩辨識;並運用Arduino模組,自動偵測人員識別證、體溫及手部酒精測量值。且能寫入資料庫,以取代紙本登錄更方便查詢。並開發專屬APP利於人員操作管理。我們透過實測驗證系統的可執行性,結果發現整體檢測準確率約為90.5%。而我們持續系統的優化與改良,包括即時語音提示、直覺化檢測介面、及檢測主機外盒的設計等。整個檢測系統建置成本僅需2,400元,而全部程式僅要0.5GB,利用隨身碟免安裝隨插即用,即可完成一個3A(AI、Arduino、APP)智能防疫系統。藉此達到安全智慧便利有效率的優質防疫校園。

種子酵素活性與營養回饋之淹水耐性研究

本研究分成三部份,首先比較水稻、玉米種子在空氣及淹水下發芽能力差異,測試粳稻 (TN67)、秈稻 (IR64) 、寶石玉米 (GM) 和草莓玉米 (SM) 於空氣、淹水下的生長,並透過澱粉水解酶酵素活性分析,比對種子耐淹水能力與酵素活性變化關聯性。再於水中添加胚乳中已知的單一及複合營養源的搭配與濃度變化,模擬種子發芽之營養供應回饋機制,測試其對種子耐淹水能力的影響。 研究結果顯示:種子於淹水下的發芽能力為TN67 > IR64 > SM > GM,與澱粉水解酶酵素活性高低呈正相關;外加醣類能明顯增強種子於淹水下的發芽能力;外加1%胺基酸則會明顯抑制種子的耐淹水能力;添加混合營養源,並沒有提升種子耐淹水能力,但降低外加胺基酸濃度0.1%,則能減緩抑制發芽的現象。

LincRNA-p21參與線香成分Auramine影響化療抗性之探討

先前文獻發現,線香煙霧中的金黃胺(auramine)雖會促進肺癌惡化與轉移,卻也增加肺癌細胞對標靶藥物的敏感度,但卻未觸及auramine對傳統化療藥物療效的影響。本研究探討在p53突變型或正常型的細胞株中,同時給予auramine和化療藥物能否增加lincRNA-p21的表現量,導致癌細胞進行細胞凋亡,以降低癌細胞對化療的抗藥性。首先,利用RT-qPCR,得知在p53突變型細胞株中auramine濃度和lincRNA-p21表現量呈正相關,且合併化療藥物可再提升lincRNA-p21表現量。接著,藉由細胞存活率分析與西方墨點法,得知auramine合併化療藥物可提升細胞毒殺效果,並增強細胞凋亡訊號。最後,以p53正常型細胞株作為對照組重複上述實驗,結果卻未觀察到同樣的化療加成效果。期許本研究能對改善肺癌細胞對化療藥物產生抗藥性做出貢獻。

機車智能防鑰匙反鎖系統

最近幾年隨著全球科技的進步以及變化,漸漸的我們已改變了我們的生活方式,讓我們用有更便利的生活,而因為這些生活上的變化,我們應該更進一步省思想想未來除了被動應對這些科技所帶來的進步之外,台灣還有哪些東西是可以讓我們可以去研發並解決生活中的困難的?而我們這次製作的科展作品《機車智能防鑰匙反鎖系統》,是利用現在很流行的Arduino來編譯程式,以及搭配應用很廣泛的RFID一起結合出的產品,而本次研究宗旨是想要在未來全世界上,所有的機車騎士都不用再煩惱鑰匙不小心掉入車廂的狀況。