第42屆--民國91年

從小到大似乎常聽到大人們“告誡”我們“吃蕃薯會放屁”！又在童話故事中，看到那位皇后因為不小心在國宴時放了一個屁而被趕出皇宮的悲慘遭遇，又使我小小心靈曾經耿耿於懷！這引發了我對其造成原因的研究興趣，那真的是她自己的錯嗎？ \r \r 經過多方蒐集資料的結果，吾人發現，其實這大都是因為生長在人體腸內的腸內菌所造成的。這些腸內菌叢中，有部分是具有產氣功能的菌種，例如：腸產氣桿菌(Enterobacter)、E-coli及PV（普通變形桿菌）、Citrobacter、Klebsiella、Serratia等，由於我們的食物中，有部分可使得這些菌種在其利用這些成分後產生氣體，而氣體在聚集一定的量以後便會從腸道排出，也就是所謂的『放屁』！ \r

本文主要是將生活中玩撲克牌時分兩堆的洗牌程序，抽象化為將n 張牌等份為m 堆，探討至少需要幾次「向下洗牌」才能回覆到原來次序。在處理過程中，我們先利用電腦以歸納原則觀察後，發現與整數系中的餘數有密切的關係。於是利用整數系中最基本的性質：長除法原理及多項式的因式分解著手。當我們從n 的標準分解式作分類討論時，發現以2 為質因數的n 的相關問題，如當n=22p 時(p 為質數)，則將牌等分成堆數不同，要回復到原來次序的「向下洗牌」，所需的最少次數就會不一樣。而當n=23p 時，所需的最少次數則又似會都一樣。就我們目前所學，尚無能力解決這類問題。故僅考慮牌數n=ab 及 n=ab+1(a,b 為正整數)兩種情形。為方便計，我們也利用模的符號及一些簡單性質。

本實驗主要在探討與研究，花瓣染色程度與不同花材、染料，不同染料溫度，浸泡時間長短，吸收速度快慢，染料酸鹼值，各式染色方法，染出來的成果有何異同，及對人類日常生活中的影響，如果研究成功將可對相關產業的業者有很大的幫助，更可以讓消費者買到許多奇花異卉將使我們的生活多采多姿。

參加北區科展之後我們小組希望能夠更有效的解決交通問題，所以我們四人小組才決定作出這個我們理想中的完美交通安全道路，用我們所學到知識希望能做出一個，適合在台灣的部分特定地區所適用的管理模組，我們所做的管理模組中，有目前道路上最基本的功能，另外我們有另外裝設了紅外線人體感測器，車流量的比較而作出較人性化的變化，還有在公車站牌的地方裝設了一個以機器代替了人們舉手招攬公車的裝置，最後還增設了，若駕駛在重要道路上臨時停車，而妨害交通的順暢，我們可以感應到並且通知，拖車隊前來拖吊或是交通警察前來處理，但是最重要的是要遵守交通規則，這才是解決的根本之道。

本研究主要是想了解長頸捲葉象鼻蟲的各項行為、生活史及該蟲與其生活環境間的關係。我們在三月初到五月底的例假日，固定在烏來做定點生態觀察。以生態觀察記錄表紀錄下該蟲的外觀資料，也紀錄下當牠遇到天敵及干擾時所做的反應，以及牠們環境中的溫溼度，記錄完畢後撿拾搖籃，以人工方式飼養、拍照並記錄該蟲的生活史，最後固定採集少許土樣及葉片，分析其中的酸鹼值與含水量，再將上述的原始資料輸入電腦，分析這一些資料彼此間的關係。經過一段時間的觀察，我們知道長頸捲葉象鼻蟲是屬昆蟲綱鞘翅目的一種生物，體色為暗紅色。牠們喜歡在水分多且纖維素較少的水金京、山桂花、木薑子及山香圓等樹種上活動、進食捲搖籃。交配前，雄蟲常以頭頸當武器作戰，來爭奪地盤或贏得交配權。製作搖籃則可分為兩個階段：一為準備葉片，另一步驟則為捲葉片總共約需 1 小時又 40 分鐘。其搖籃又可分為落地式搖籃以及懸吊式搖籃；落地式搖籃需經 20~21 天左右變成成蟲；懸吊式則更久，依搖籃葉所提供的水分而定，約為 32~36 天左右。環境方面，牠們大都選擇雨後的晴天，微風日為做搖籃的好時機，且在溫度平均約 28℃，溼度約 60﹪的環境下活動，不過風還是影響做搖籃最大的因素。觀察這種蟲實在很有趣，其中我們發現該蟲也會在木薑子及山香圓上進食，是先前文獻上所沒有提到的。還觀察到該蟲似有“學習”做搖籃的行為呢！但是，牠們的搖籃有時候會被寄生蜂所寄生，所以搖籃的數目還是不可以過少！

我們是一群農家子弟，家裏世代務農，家裡生計所依靠的，都就是家裏的那一片田地，從我有記憶開始，家中那一塊農田，就掌管了我家生計大權，家中一切開銷舉凡家中婚喪喜慶生老病死甚至一日三餐及我們的學費，全靠這塊農地的收成支付。父母親每天天色未亮即起身下田，往往忙到伸手不見五指才回家休息，平常假日我們也都必須幫忙農作，日復一日，似乎家裏的經濟情形一直未見改善。\r 每次農作物收成時，似乎都少了那一份豐收的喜悅，因為當天候良好，農作物成長快速導致生產過剩，市場價格低落，收入不夠成本，父母親捨不得辛苦耕作收成因賣不出去壞掉，不是醃起來就是曬乾作成菜乾貯藏起來食用或是販賣來貼補家用。\r 而每當颱風來襲，受傷害最大的往往是我們，雖然市場上農產品價格馬上反應飆漲，家庭主婦為了顧及家人飲食營養均衡，忍痛購買高價蔬菜，但因為農作物受損我們反而無法收成，家裏經濟來源斷絕，父親總是跟親戚朋友們借錢，來作災後復健工作及應付家裏生活開支。每次有颱風來襲，就必須全家總動員，到田裏做防颱準備，以免辛苦耕作成果受到颱風摧殘而血本無歸。\r 身為農家子弟，所以我非常能夠了解農民的辛勞，豐收時沒有喜悅，每當天災蟲害時農民總要拾起那受傷流血的心重新來過，父母親深怕我們也受這種苦因此堅持我要讀工業類科習得一技之長，早日脫離務農生涯。\r 在學校學到冷氣機可以冷卻及除濕這時使我有了一個念頭，我為何不把所學的學以致用，利用冷氣機的冷卻及除濕原理來吸收農產品中水分，在使被乾燥物色澤及質量變化最少情況下達到乾燥效果，於是跟老師和同學研究了許久，終於想到了可以用冷凍乾燥法，來吸收乾燥物中的水份，既不會破壞蔬菜的口味和口感，也能保存它的營養成分。於是我們進行了此次研究。

1. 由日常生活中觀察圖形，並決定以正多邊形密鋪平面，且觀察其規則。 2. 我們發現要密鋪平面，關鍵在於每塊正則圖形在接合於一點，其內角和是否相當於同頂角（在一相同頂點上，全部的角總和等於360°）。

高中課本中關於駐波所教授的只限於繩波，而且只談兩種情況：兩端皆為固定端 頻率f=nv/2L 時會形成駐波；一端為固定端、一端為自由端時 頻率f=(2n-1)v/4L 時會形成駐波。但我們實際做實驗的結果，無論是直線駐波或是平面駐波，給予一強迫振動，則不管其頻率為何，均可找到節點或節線。另外在課本上亦提到同一介質各點張力相同，傳波速度亦相同，但我們在實驗室發現，弦線可滿足上列描述，但金屬板則否。當外加振源的頻率越大，板的波速亦越大，板的表面張力亦越大。

大黑星龜金花蟲分佈從台灣平原到低海拔山區，是都市中常見的甲蟲。幼蟲及成蟲取食的槭葉牽牛花葉及甘藷葉, 非重要經濟作物, 文獻及網路上幾乎沒有完整生態記錄及研究報告。本研究自 1999 年4 月至2002 年6 月, 以住家附近天母地區三個棲地田間調查為主, 每週記錄一次, 加上室內飼養以了解大黑星龜金花蟲習性及生活史、形態特徵、生理色及天敵; 製作年度卵、幼蟲、蛹、成蟲數量統計表。幼蟲有群聚的習性, A4 影印紙等分20 格分置20 隻幼蟲, 以自然光源、黑箱及光源1.5V,3V,4.5V,6V 自製實驗器材,歷時10 分20 分及30 分,探討群聚習性來自向光及尋找葉緣的本能; 多樣旋花科植物及棲地植物餵食成蟲及幼蟲, 了解並非如文獻所述旋花科植物都可以當作食草; 實驗餵食相同食性金綠龜金花蟲啃食過的葉片, 得知此兩種金花蟲在食性上不造成威脅。成蟲鞘翅黑色斑紋的形狀每隻不同, 以3 年棲地拍攝到的成蟲照片, 統計結果斑紋左右總點數以有相同點數比例最高; 以中形點直徑1mm 居多, 形狀點狀74.55%, 點加線狀25.45%, 近似3:1 的比例, 推測點狀為顯性, 點加線狀為隱性有單對遺傳基因的異基因合子組合, 繼續飼養繁殖探討中。

氣體動力論是一種微觀理論，而波以耳、查理定律雖是巨觀的實驗，但對我們而言，終究還是一種看不到的氣體性質推理，而促使我們本次的模擬實驗藉由真實粒子撞擊所形成的現象，解說氣體定律。 一、 理想氣體的粒子模型很難取得，因為真實的粒子必有重量，也很難達到彈性碰撞，我們以B.B 彈為氣體粒子模型，以馬達轉動撞擊B.B 彈，輸入的電功率P＝IV 轉為粒子的動能，就算粒子與器壁為非彈性碰撞，若其散失有一定的比例，也就是當能量平衡時，以功率觀點， p電＝ p粒子得到 ＋p散逸 ⇒p電＝kop粒子得到(ko＞1)，我們可視為粒子Ek 不變，由 IV＝ko．NEk(N：粒子數，Ek：粒子動能)，所以當N 固定時，我們可由p電值來代表粒子動能的大小，當N 非固定時，可由p電/N 代表粒子動能大小。 二、 ∵分子動能 1/2 mv2= 2/3 KT ∴ IV / N 也可用來代表氣體溫度（T）。 三、 垂直放置的活塞受有重力Mg (↓)，若底部有粒子撞擊而使活塞上升一段距離而平衡，可得到F撞擊力 = Mg，而壓力P= F/A =Mg/A，∴若活塞截面A 固定則活塞質量 M 可代表氣體壓力P。 四、 B.B 彈活動的空間體積V=hA 也就代表氣體容器的體積，∵活塞的截面積A 固定∴可用 h 來代表容器體積。 ∴此次探討中，氣體的P、V、N、T 各以M（活塞質量），h（活塞高度），N（粒子數），p電/N（電功率/粒子數）來代表。