第63屆--民國112年

長400公尺，寬59公尺的長賜號(Ever Given)在寬265公尺的蘇伊士運河航行，因偏離軌道而擱淺6天，和岸壁效應有關嗎？在【力與運動】中，學到物體受外力時，運動狀態可能會發生改變。我們透過船速變化來分析螺旋槳的推進力與水的阻力。本研究設計一艘可以遠程遙控並調節3段速度的水道船。且在靜止無風的水面上，利用智慧光閘(smart gate)內建的雷射開關檢測器測量船速，以獲得精確數據。研究發現鈍圓船艏，在水道深度與船的吃水線比值大於4；水道寬度與船的寬度比值大於2.5的情況下，船速不會受到影響。當船速增加，水的阻力也會跟著增加，船隻偏離軌道的情形越嚴重。建議進入狹窄水域的船隻減速航行，可以降低船的動量和慣性，更好操控，也能減少岸壁效應的發生。

用保麗龍為材料，建立同樣乘載面積的正四角柱、正六角柱以及正八角柱，以拉扯頂部測量各施力時的位移程度，並以樑對樑和角對角的兩種施力方向施於兩模型上，釋放時的晃動做為模擬地震時房屋的搖晃，實驗記錄拉扯釋放後至模型平衡不晃動的時間、晃動的緩衝幅度，以及觀測在哪一施力程度或實施的第幾次造成模型的結構損壞，用於檢測結構的耐震、耐久度。

本研究以稠密式深度預測為基礎，進行環繞掃描３Ｄ還原建模。在這項研究中，我們擇手機作為唯一的外部數據提供設備。首先用手機同時錄影和記錄角度變化、位移數據後，我們同步各數據的時間點，並計算每一幀影像的位置，接著將拍攝的影像輸入深度預測模型轉換成深度圖並將其儲存為點雲，最後利用三維旋轉和平移矩陣將點雲轉回正確的位置以進行疊合。我們開發的３Ｄ還原建模系統能夠輸入影像、特定時間點的位置和角度變化來建立３Ｄ模型。此系統可以解決結構光掃描儀需要額外標記點的劣勢，且在機動性上較傳統的點對點雷射掃描儀更方便。我們希望可以在未來將這套系統集成為一個手機應用程式，方便使用者在手機上進行相關操作。

本實驗以探討 Aspidostomide G 的前驅物—色胺的合成策略為研究目的。我們選用 2-胺基-3-硝基苯酚作為起始物，經酚基保護、溴化、重氮化、碘基取代及 Sonogashira reaction 得到吲哚的前驅物—2-乙炔基-3-甲氧基-5-溴-苯胺。接著進行吲哚閉環、醛基化及 Henry reaction，最後再經還原反應得到 Aspidostomide G 的色胺前驅物。其中，我們在進行Sonogashira reaction及吲哚溴化反應時，遇到複雜產物無法分離的難題。為改善此情形，我們嘗試改變反應溫度、反應試劑及反應時長等……。經實驗發現，以 TMSA(2.5e.q.)及 CuI(0.1e.q.)作為反應試劑時，可使Sonogashira reaction得最高產物比率94.11%；在室溫下以 NBS(1e.q.)及 DCM(0.5M) 進行溴化反應3小時後，可得最高產率76.92 %。本實驗結果不僅可以為腎臟疾病藥物Aspidostomide G提供一條有效的合成路徑，更可以增加學界對 Aspidostomide G 的重視和研究意願。

本研究探討秋老虎發生與各天氣現象的關係和臺灣秋老虎形成原因。我們首先參考各國對秋老虎現象的描述和民間資料，自行規定出秋老虎的定量定義，並且歸納出臺灣北中南東四地區在2013年至2021年之間所有曾發生秋老虎的時段，並分析秋老虎前後降雨量、溫度、氣壓等因子與秋老虎各項性質的關係，及觀察秋老虎發生初期之地面天氣圖以歸納出秋老虎發生之原因。 研究結果顯示：2014、2017年為秋老虎發生總天數之高峰年。在秋老虎發生前通常會短暫下雨，而秋老虎發生期間則維持乾燥。秋老虎發生期間相較於整體秋天趨勢通常為高溫高壓之狀態。最後，秋老虎發生原因主要為高壓、低壓、颱風所造成，而此三種天氣因子也可能同時存在相互干擾。

三年級的時候學到植物時，知道花朵會分泌花蜜吸引昆蟲來授粉，但鮮少人知道其實有些植物不只有花朵會分泌花蜜，其他構造也有可能會分泌蜜露，我們稱之為花外蜜腺，在偶然機會下，意外發現非洲鳳仙花具有花外蜜腺，因為好奇所以開始研究並觀察非洲鳳仙花花外蜜腺的著生位置、外觀，觀察發現花外蜜腺蜜露都出現在葉柄葉緣處1-2對，昆蟲以螞蟻會到訪採蜜居多，還發現泌蜜狀況與天氣有相關聯性，最後更利用本氏液檢測發現花外蜜腺蜜露與非洲鳳仙花花蜜間含糖濃度的差異非常大，花外蜜腺蜜露非常甜，想必如此甜才能夠吸引螞蟻來趕走蚜蟲保護非洲鳳仙花，而這也就是非洲鳳仙花有花外蜜腺的目的。

絲瓜絡有吸水、透氣的特性，我們用絲瓜絡、石膏並添加蛋殼與水泥粉來製作絲瓜絡植栽材，以飽和吸水量、飽和含水率、釋水速度及耐用性來檢測絲瓜絡植栽材的特性。 從實驗結果發現：(0.5 cm)3絲瓜絡植栽材吸水性佳，其次是粉末絲瓜絡；粗、細纖維絲瓜絡間飽和含水率差異不大；5g細粉末絲瓜絡植栽材吸水特性較佳。有使用過絲瓜絡吸水效果最好；添加粗粒徑蛋殼植栽材飽和吸水量最多；添加15g白水泥的飽和吸水量及含水率為最佳。5g細粉末絲瓜絡+5g粗粒蛋殼+15g白水泥+35g石膏粉及50ml蒸餾水為植栽盆的最佳吸水性、耐用性配方。絲瓜絡植栽盆+絲瓜絡植栽材所種的三色菊生長高度最高、土壤保濕度最佳。以絲瓜絡植栽盆種植的小白菜苗生長率比用黑軟塑膠盆的小白菜苗高。

蠅虎科（Salticidae）以其優異的跳躍撲食能力而得名。然而牠們究竟能跳多遠？其跳躍距離與身體各項形值（體長、體寬、腳長等）之間是否有關聯，則一直缺乏佐證資料。本研究蒐集了安德遜蠅虎（Hasarius adansoni）、拉邁宇跳蛛（Cosmophasis lami）和彼得條斑蠅虎 （Plexippus petersi）等三種跳蛛，設計了跳台實驗，測試牠們究竟能夠跳得多準和多遠，並測量每一隻跳蛛的身體形值，想找出影響跳躍距離最多的形值項目為何。結果顯示，三種跳蛛的最遠跳躍距離確實存在差異，體型較大的安德遜蠅虎和彼得條斑蠅虎，最遠可跳出體長21~25倍的距離，跳遠能力顯著優於體型較小的拉邁宇跳蛛（體長17.5倍）。另外本次實驗也觀察到，在有充裕空間的情況下，跳蛛並不傾向精準地測量距離並進行跳躍。

我們在生活科技課學到powertech競賽中各種仿生獸的設計與實作，因此發想藉由powertech材料包發展出一種可以攀繩的機械獸—「攀繩猴」。除了探討攀繩的材料種類及繩張力對於其運動的影響外，並且嘗試以各種變因，例如仿生獸的重心配置、攀繩猴的臂展長度、齒輪箱的變速齒比等，測試分析我們設計出來的攀繩猴。接著調整上述變因，來測試攀繩猴的競速、爬坡及負重能力。最後我們希望能攀繩猴在實際擔任救災運具時，能在模擬的惡劣狀況下，發揮其所具有的救災潛能。

空氣的流動會形成風，藉由起風板前進產生的上升氣流，可推動由保麗龍薄片製作的氣流飛機向前飛行。本研究旨在探討影響氣流飛機飛行速度的因素，分別以手持和類風洞裝置來進行實驗，結果我們發現，氣流飛機在起風板上的最佳飛行速度並非單一速度，而是一個區間。不同起風板角度間有共同的安全飛行區間，若飛行速度控制在共同安全區間內，氣流飛機可在所有的起風板角度上安全飛行。另外，氣流飛機在起風板不同位置也會影響飛行的速度，下半部速度最快，正上方成功率最高，本研究建議將氣流飛機操縱在上半部，結合速度和成功率。起風板兩側折角能修正氣流飛機的偏移，讓飛機回正。若將起風板兩側向上折起30度，則可讓氣流飛機飛得更快且更穩定。