第62屆--民國111年

本研究透過水工實驗模擬實際雙颱系統並繪製出軌跡圖，以探討颱風中心距離、相對強弱，以及太平洋高壓的環流等控制因子如何影響雙颱系統，並對漩渦的結構進行了定量分析，以增加模擬結果的可信度。 研究結果顯示，上述三個因子皆對雙颱系統的交互作用有著重大影響，其中，當兩颱風中心距離越近，其受彼此駛流影響發生互繞的情形也越明顯；當兩颱風間有強度差異時，較強颱風的繞行軌跡曲率半徑會較小，反之亦然；在模擬中加入太平洋高壓的作用時，雙颱系統的運動軌跡則可視為上述結果與高壓造成之共同西向運動的疊加。

聲音可視化可以協助患有聽覺障礙人士把聲音轉化為看得見。本研究先了解直立薄膜因為光干涉出現的色彩變化原因與特徵，做聲音視覺化的初步探究；再以OnLine Tone Generator軟體輸出正弦波音階與鋼琴音階振動薄膜，分析聲音振動後薄膜顏色的色階RGB數值變化，做為聲音可視化的進一步探究。經由探究文獻與本研究結果，聲音振動肥皂薄膜要達成可視化，我們研究出可以下列條件比對驗證：聲音振動使薄膜外觀顏色出現複雜變化、精細化但可區透過色階RGB分別差異，可重複驗證結果且幾乎無差異，隨頻率改變外觀顏色一起改變。最後我們應用鋼琴振動薄膜可視化圖形編輯小星星樂譜。

本研究探討大崗山地區，泥岩的回脹力與石灰岩裂隙的關係，並解析大崗山地層組成：(1)上段石灰岩裂隙分布與鐘乳石洞的成因(2)中段化石碎屑層之化石種類(3)透過實驗，驗證下段泥岩層的吸水回脹力足以使上段的石灰岩斷裂。 我們用自製的壓密儀，成功測量出泥岩的回脹上頂力，並經由斷裂實驗，證明泥岩回脹的力量，可以使上方石灰岩產生裂隙。 我們提出創新論述：泥岩與珊瑚礁石灰岩的過渡帶，存在碎屑化石密集層，可硬化成為基岩，使得珊瑚水母型幼蟲，可順利固定著床並向上生長，而形成珊瑚礁；同時珊瑚礁 形成石灰岩後，因為下方泥岩的回脹而產生石灰岩的裂隙。 最後根據研究成果，完成地質館的三層設計圖與Scratch互動程式，可供未來大崗山地質館參考使用。

本研究旨在探討層雲結構產生上的一些物理機制，一般情況為地表附近空氣經由日照加熱而對流上升，而後與冷空氣混和凝結，我們藉由建立一些相關的模型來探討此一現象，利用水中紊流模擬大氣，設計密度界面模擬大氣中密度層變界面，透過染劑以及雷射誘導螢光等技術來觀察，而後探討紊流穿透界面或與界面上溶液混和時的相關現象，並利用一些計算，例如達西-魏斯巴赫方程或渦量方程式等，去解釋這樣的模型，配合電腦程式輔助分析紊流的速度及形狀等特性的關係,，再用不確定度去評估實驗精確性，連結這個紊流模式與大氣流體中的現象，並可推廣至諸如海底火山噴泉或是工廠汙染物排放。

本研究透過搜尋資料，探討原理後以Winogradsky column裝置在地採集不同水源與泥漿，依據能量來源（光與養分）各呈現出不同的菌落分層；以PH值感測發現水質皆有由鹼性趨近中性的趨勢；以光學顯微鏡觀察發現了草履蟲的接合生殖現象並歸納出細菌的三種運動型態，觀察影像經分析生命科學軟體Trackmate程式定性與定量分析，使資訊視覺化除了可視化微生物的數量，也能看到分布以及聚落。 將追蹤軌跡移動距離座標數據，應用美國以資訊工程聞名的喬治亞理工學院開放軟體，透過智慧演算法感測微生物數據使資訊聲音化藉以輔助視力受損的人；本研究與4月18日PHYS.ORG科學網站荷蘭Delft University of Technology理工學院發布研究細菌游動的運動軌跡，所產生的音樂聲波似度極高，證實了本研究的創新應用價值。

塑膠椅疊在一起椅腳間有摩擦力，當拉力小於最大靜摩擦力+椅重就拔不開，因此本研究主要探討椅腳加裝魔鬼氈、市售和自製半圓珠對於疊椅拉力的影響。先以魔鬼氈與市售半圓珠做實驗，發現市售半圓珠降低拉力效果比魔鬼氈好，且半圓珠越厚越多，則降低拉力越多。再來以三D列印製作不同厚度半圓珠做實驗，結果發現厚度5.5~6.5mm時，拉力從5.27kg降至2kg以內；厚度大於7mm以上時，拉力更降為1.55kg以內，幾乎不卡了，而且以黏貼在「中」位置(椅腳連接片)效果最好。綜合以上，建議厚度7mm以上黏貼在椅腳連接片位置即可達到不卡效果，更建議廠商直接在椅腳內部設計凸面，開模成一體成型的塑膠椅就能解決卡住問題。

臺灣海洋環境因子與腐蝕速率相關重要性依序應為流速、鹽度、溫度、溶氧量及酸鹼值。流速以台中港數值較大且變動大；溶氧量以基隆港溶氧最低，其餘四港口溶氧量在水深6m內為正常值；海水溫度以高雄港均溫為最高與其緯度位置有關；海水之pH值與腐蝕速率較無關係；海水鹽度以花蓮港變動較大，其它港口變化約為21～32 0/00。金屬腐蝕速率以碳鋼最快且大於銅、鋅、鋁，碳鋼腐蝕速率應為台中港、基隆港＞花蓮港、高雄港＞金門港。海洋環境的防腐蝕法可利用太陽能板之陰極保護法及考量天候狀況與加裝合適電子元件之線路設計來得到一合適電流不致使造成電解水而生成O2。抗腐蝕實驗中其電解質溶液顏色變化及沉澱物一併考量可為腐蝕速率之另一種新型測量方式。

非負整數的各位數字重新排列後，由大到小減去由小到大的運算稱為Kaprekar運算。若原數和結果相等，則此數為Kaprekar常數。在此條件下，Kaprekar變換最終定會進入循環(包含循環節為1的情形)。本研究探討Kaprekar常數與循環的結構。 結果如下: (1)二進位分為五類，得到二進位常數的形式和規律。 (2)我們定義了g(x)來討論三進位的變換形式，得到能判斷其結構和循環節及數量的規則。 (3)g(x)在任何有理數區間中必有任意的n-循環點，其中n是任意正整數。 (4)關於四進位，我們發現將任意非負整數運算四次後必符合一形式，且其結果可類比於部份三進位的情形，進一步可得到所有四進位數的結果。

川七為藤蔓植物，以3.5~4小時週期逆時針迴旋盤轉，碰觸物體後即以該物體為支撐快速攀附生長，速率可提升達30倍之多。本實驗探究川七啟動向觸生長的生長素機制。活體(In vivo) X光繞射，發現川七莖體中含多量的IAA，以及較少活性極高的4-Cl-IAA及6-Cl-IAA，且生長素並非以分子的形態，而是串接成週期性排列的晶體形態存在。攀附後，頂芽增生109%的IAA及191%的4-Cl-IAA+6-Cl-IAA，激發快速生長，且較多數的4-Cl-IAA+6-Cl-IAA被輸送到莖的非接觸面，形成彎曲莖體，纏繞支撐體。pH值測量顯示非接觸面氫離子濃度較高，吸收光譜則顯示非接觸面含有較多擴張蛋白，利於細胞壁的延長。本實驗由分子層面了解川七受到機械刺激時，如何引發向觸快速生長以及不對稱性生長。

本研究目標旨在透過我們的研究，發展高效能源效率的風力能，使用回收再造（Upcycling）的材料組合環保動力船，撿拾學校周圍環境水域中漂流物，解決校內學生掉落水中的各種球類及垃圾問題。研究結果可知，動力裝置透過文獻探討與實際測量，篩選出半徑35mm、寬15mm的一字形節能風力槳，搭配3D建模一體成形的集風杯使風力穩定、扇葉安全運轉。船體推薦以市售2000cc方形寶特瓶作為浮筒，搭配鯊魚鰭式的導流板有效穩定船雙體船航行。以手機app進行藍芽串列e32Daul智慧晶片，遙控風動力船多方向運動，最後實際下水測試船速、轉向及推動各種球類，撿拾校內水池漂流物。