第63屆--民國112年

本研究探究動態球與剛性、彈性、超彈性膜的交互作用，研究球與膜連續碰撞後「球的彈跳」與「膜震盪、產聲」兩面向。我們分析球的彈跳，發現僅由前五次的趨勢可估算彈跳次數，預測值與數據接近。 另發現「球在彈性面上有後次彈跳高於前次」的情形，且「產聲強度有後次超越前次」的現象。這兩種不定性現象，我們以能量交換大致解釋。 再建立膜震動動力理論，用貝索函數預測撞擊時膜產生的多組頻率，對比數據誤差小於5%。此外膜震動時若再次被敲擊，膜將激發出另一組頻率，且仍在理論預測之內，我們稱之膜頻率的「躍遷」。 透過研究「動態物（球）與彈性膜的交互震盪」的能量交換與「躍遷」現象，以期未來在薄膜震盪工程或聲學失真問題中有更多應用。

近年來，隨著日益嚴重的全球暖化以及氣候變遷，使得可用的水資源日益枯竭。有鑑於此，我們致力開發出一種能夠減少水資源浪費的灑水器。本研究利用 3D 模型設計軟體 tinkercad 設計出矩陣形省水灑水器的各個零件，並計算出水壓與孔徑大小以及噴射距離的關係，藉由調整各出水口的孔徑來控制噴水範圍。 實驗結果顯示，且相較於傳統灑水器省水達 25%，且使用3D列印技術製作，可根據自身情況調整出水口大小來控制射程，以控制灑水的長寬比，以達減少水資訊浪費、增加水資源有效使用率之目的。

本研究旨在觀察和降解禽類羽毛，並使用水解後的有機液肥澆灌植物，以觀察其生長效果。通過顯微鏡觀察和分析，我們發現羽毛在外形特徵、大小、顏色和長短方面存在巨大差異。在實驗中，我們將雞羽毛提供給微生物進行厭氧醱酵分解，結果發現厭氧微生物成功消化了羽毛。在羽毛水解實驗中，我們添加了培養的羽毛分解菌，七天內成功將羽毛水解，同時生成了生質氣體和液肥。我們將羽毛消化液稀釋後澆灌在種植的小蕃茄、白菜、油菜等植物上，實驗結果顯示，使用液肥的農作物生長更加茂盛，產量也更高。其中，白菜的生長增幅最佳，達到了35.4%至46.1%。透過這項研究，我們更深入地了解了禽類羽毛廢棄物在農業上的應用，同時也對環境產生了友善的影響。

本研究加入各種考量計算，以得出最接近實際白天時長的的數據。首先假設地球為正球型，計算出未考慮大氣的理論白天時長，並考慮太陽視角導致的誤差，可進一步得出蒙氣差數值；第二步考量大氣偏折，將大氣拆分成密度不同的大氣層，討論由太陽射向地球的光，利用Google試算表計算出日光和地表的相切處，再將此數值代入日照時長公式，即可縮小和實際情況差距；最後和各國真實白天時間比較，繪製理論與實際情況關聯的散佈圖，可知實際與理論日照時長僅存在些微差距。結果中的些微誤差，推測為未考慮地球之橢圓形狀以及大氣中不同層的複雜變化所造成，可作為未來改進方向。

我們探討扁蝸牛休眠行為發現：一、休眠時殼口有透明或白色薄膜；休眠以垂掛黏壁、倒掛黏壁、殼口向下及殼口向上；攝氏27度相對溼度50%開始休眠，相對溼度75%時沒有休眠；偏好向光源於深色及光滑面休眠。二、休眠後醒來伸出先以腹足推開薄膜；殼口透膜比白膜先醒來伸出；相對溼度提高與同伴喚醒是影響醒來伸出的要素。三、喚醒行為以接觸薄膜，或爬過螺殼；喚醒行為對同伴影響有薄膜破洞、薄膜變透或伸出爬行；喚醒同伴1隻的比例最高；飢餓及飽食組在菜園對同伴都有喚醒行為。四、只有成蝸對成蝸有接觸膜的喚醒行為；距離小於2cm時會接觸膜喚醒同伴的比例較高；推測喚醒行為不是為了吃薄膜，可能是為利於族群生存繁殖的利他行為值得進一步研究。

本研究為探討一種新式的工法：模組化多層別道路預鑄法來取代舊有生態工法的可行性評估。這項設計不但能縮短路面施工與維修的時間，減少空氣與噪音汙染，更能兼顧儲水、淨水的優點，最終目標為解決台灣各處常見的淹水與缺水兩大問題。 經由實驗發現，這項設計在儲水與透水兩大功能上的確有顯著的效果；採用麥飯石當作儲水層的話，可得到22.2％的儲水率，也能夠兼具快速的透水與41％的淨水效果。 透過積木模擬與3D建模實驗發現，這個工法可以快速建構道路，也能夠預留空間給水、電等管線使用，機構中我們加入上掀式的鎖牙設計，即便未來需要維修管線也不用開挖馬路，更能保有傳統生態工法的眾多優點，在未來應用上深具潛力。

本研究旨在探討不同邊長比的方形上，改變路徑出發角度、改變路徑出發的起始點時，路徑轉彎次數、路徑長度和經過格子點次數之關係。首先在方形長：寬=m：n，路徑從方形的左下角出(入)口為起始點，以角度tanθ=1、tanθ=2和tanθ=3之方向出發，討論路徑轉彎次數、路徑長度和經過格子點的次數，進而延伸推論當以角度tanθ=y/x之方向出發時路徑轉彎次數、路徑長度和路徑經過格子點次數的數學關係式，接著在方形長：寬=m：n，從方形左下角出(入)口向右移動1格、向右移動2格為起始點，以角度tanθ=1之方向出發，討論路徑轉彎次數、路徑長度和經過格子點的次數，延伸推論從方形左下角出(入)口向右移動h格為起始點時，路徑轉彎次數、路徑長度和路徑經過格子點次數的數學關係式。

本研究首先透過自行設計之數學混成學習挑戰問卷，了解臺灣學生認為數學混成學習效果的成因，並以此為基礎開發出數學混成學習智慧輔助教具。本研究開發之教具整合人工智慧聊天機器人ChatGPT與通訊軟體LINE，讓學習者在進行數學混成學習時可及時解決疑惑。最終，透過準實驗設計，驗證該教具的介入是否對於學習者在數學混成學習中有正向的幫助。結果表明將該教具導入於數學混成學習中可以有效提升學生的學習成效以及課堂的參與度。學生在課堂中學習效果不佳的原因多與遇到問題無法及時得到幫助而導致的課堂低參與度有關，此教具有助於對上述問題產生正面影響，並為混成學習提供啟示。

近年來，政府積極推動綠色能源，太陽能光電也愈加廣泛地被使用，但市售產品仍存在一些缺點，包括電源轉換易出現空窗期，導致兩電力無法接續迫使電器無故被關機。而逆變器是系統中最易故障設備，常以定時、光控或手動方式延長壽命不僅不人性化，當遇故障遠端者也不會第一時間得知，且須返回以人工切至市電才有電力可用。此外，目前流行以鋰電池當作儲存設備，若不幸遇充電管理異常會導致發熱膨脹有危險疑慮。上述問題逐一分析融合智慧、監控、管理、便利與實用五大面向，尋求最佳的改善方式，共同打造更好的綠能環境。

牛奶是嬰兒主要營養來源。喝奶時吸吮奶嘴的動作，對於新生兒是一種口腔肌肉的訓練，更是心理層面的滿足。 嬰兒喝奶時，總會剩下大約30ml，對家長而言除了擔心寶寶營養不夠外，金錢上的浪費更是驚人。以出生一個月的嬰兒為例，每天需喝6~7次奶，每次約120ml。以每天喝6次牛奶。平均一周會喝完一罐奶粉，其中約四分之一是沒喝完倒掉，這樣一個月平均倒掉奶粉成本就超過一千元。 本研究發現，嬰兒吸奶過程中會造成瓶內壓力小於環境壓力。當瓶內液體剩下約原本的1/4時，瓶內、外壓力差會使嬰兒吸吮力道不足以將牛奶吸出。因此大部分嬰兒都會放棄。本研究設計了一個加壓機構，藉由調整瓶內外壓力差，幫助嬰兒順利的喝完牛奶。