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42屆--民國91年

逆向操作

崔頓為海王星的一顆衛星,他不尋常的軌道使它成為受人注目的焦點,而崔頓的形成原因也成為具有爭議性的問題。根據太陽系中行星及衛星資料的比較發現,崔頓在大小方面與其他大型衛星相比並沒有什麼特別的地方,但是由於崔頓的逆行軌道及它與海王星之間密度的差異,我們推論崔頓目前繞行海王星的狀態並不是和整個太陽系一起形成的。於是我們以電腦程式模擬一些路過海王星的星體,以觀察星體被海王星所捕獲的可能性,結果顯示若將崔頓模擬成太陽系中的彗星,則被捕獲的機率可以說是沒有,但如果模擬成一顆小行星,且行進的方向與海王星相同時,愈靠近海王星愈容易被捕獲;再加上崔頓的質量與體積遠遠大過於彗星及其他逆行的衛星(常被認為是來自柯伊伯雲帶的彗星),因此我們推論崔頓可能原本是一顆繞著太陽公轉之小行星,行經海王星時,被海王星所捕獲。當然,崔頓還有許多其他可能的成因,期待未來能有機會,能再做更進一步的探討。

大姬蜘行為與適應之研究

大姬蜘屬姬蜘科中較常見的一種,常分布在具有一定空間且為直立平行或相交的枝幹間(例如:人工步道邊的護欄間)。背頂的金色斑點和黑色的腹尖為最大的特徵;與有一「紅色心臟斑」的日本姬蜘相比,兩者網形和分布有所不同,日本姬蜘網的底部尚有一盤狀緻密形網。大姬蜘結網時會先結主架構,再牽許多細絲;網的架構略有一棚狀開口。待獵物入網後,先將其麻醉,吐絲纏繞獵物,以利食用。大姬蜘有主動將葉片搬置於網中以利隱蔽的行為。大姬蜘在安置隱蔽物時會以分段式搬運,並以蛛絲固定於網中。受到觸碰時,大姬蜘有牽垂絲掉落假死的避敵模式,若將其垂絲燒斷,一定距離內其能靠氣味回網。

搖滾風火輪

公車,是現代人不可或缺的交通工具。當公車左右轉時,車內的乘客也跟著左右晃動;當公車行駛在凹凸路面時,車內的乘客也跟著上下晃動。透過對車重、坡度、路面的凹凸程度、前後輪距、車身長短、車輪多寡的各種實驗,我們得知在彎路時,坐在靠近後輪的地方較舒適;上下震動時,坐在車子的中間位置較佳。

對旋渦流線、速度、壓力之研究

自然界充滿著許多美妙現象,大部分都有漂亮的幾何圖形。在重力場中,物體劃過巧妙的拋物線:行星軌道的圓錐曲線...等。這其中有數學,更有迷人的物理性質,於是我們就進行了實驗與研究。

低碳數烯烷類氣體分子在甲烷單氧化酵素的反應性之比較

近幾十年來,工業化及科技進步帶來了文明及生活的便利,卻也藉此讓大自然原有的平衡發生改變,例如溫室效應,便是由於大氣中的分子組成發生變化,如二氧化碳或甲烷等氣體,它們因為吸收了太陽光中的紅外線,造成了溫室效應,改變了全球的氣候環境,研究對於在自然界中碳循環有重要貢獻的嗜甲烷菌(Methanotrophic bacteria或methanotroph),將有助於改善我們日漸增加的溫室效應。根據Sochngen 在1906 年的推測,與甲烷代謝相關的微生物將在減少大氣中大量甲烷分子濃度當中,扮演重要的角色。因此,我們試圖基於此項觀點,推測當環境中甲烷濃度有升高的趨向時,是否會出現相對應的微生物有大量繁殖的傾向。嗜甲烷菌為格藍氏陰性細菌,轉化甲烷為甲醇作為此菌能量及碳源的來源,在有氧氣和烷類氣體的環境下,它也可以將烷類轉化成相對應的醇類,烯類轉化成相對應的環醚類,如丙烷變正丙醇及異丙醇,丙烯經作用後成為環丙醚。嗜甲烷菌可以生長在許多不同條件的環境中,從海水、淡水、沈澱物、泥碳沼澤、土壤和溫泉等都有被發現(Murrell et al., 2000)。

調和變換之研討與運用

反演變換,又名圓對稱,在幾何變換的領域佔有重要的地位。為許多難解的問題提供了新的解法與看法。在一次偶然的機會,我看到八十四年一位學長的作品「圓-也有春天-圓對稱的應用與推廣」中,有關圓對稱的各種應用,以及他自己定義的一種變換-「圓平均變換」,可以用來作三等分角等的應用。讓我深深體會到幾何變換的魅力所在。於是我也定義了「圓調和變換」,並用GSP模擬了許多圖,得到一些有趣的曲線,開始了對此變換的研究。 \r \r

澎湖季節性章魚行為觀察研究

本研究使用的章魚為澎湖季節性章魚,每年農曆一月至三月為盛產期,之後就消失無蹤,一直到隔年才再發現蹤跡,與其牠章魚整年均出現相比,可說較為特殊,故我們稱牠為季節性章魚。章魚是夜行性動物,喜歡藏於洞穴內,故具有背光性反應與向觸性反應,牠的地域觀念很強,在空間足夠的情況下,他們各自保有自己的地域,不會打鬥、爭食。章魚具有變形運動,一般可縮到頭部直徑的 0.4 倍,牠的保護色,使牠在海洋中,能安全無虞的行動。

能被磁鐵吸住的「脫氧劑」

\r 中秋節那一天,爸爸帶了一盒月餅回家,晚上,大家一起吃月餅、喝汽水,好快樂!只是我發現每一個月餅的包裝袋內,都附有一包類似乾燥劑的東西,上面除了“DON′T EAT ”以外,還寫了好多我看不懂的英文字。這包小東西引起我莫大的興趣,於是,我偷偷的藏了一包在口袋裡。\r 回到房間,我把它拿出來看,一不小心碰到桌上的磁鐵,他竟然被吸住了,這到底是怎麼一回事?想著!想著!我終於進入了夢鄉。\r 好不容易熬到星期一,我迫不及待的拿著這包怪東西到學校請教老師,而老師也不知道這包東西有什麼用途,不過,老師鼓勵我可以對它進行研究,經過不斷的努力,再加上老師辛勤的指導,最後,我的研究終於有了一些成果。\r

金門西南濱海地區待霄花〈OenotheradrumnodiiHook〉的族群分布與型態適應之觀察

待宵花(Oenothera drumnondii Hook)屬於柳葉菜科(Onagraceae)、月見草屬(Oenothera)的植物,原產於北美洲,是金門的「歸化植物」。本項研究自 90 年 6 月至 91 年 5 月,就金門西南濱海地區待宵花族群分布及變化、生長環境與其形態上的適應進行調查。發現待宵花生長在海濱沙丘,其主要族群分布地有六處,以湖下海堤內的族群最大。族群密度在六月達最高峰,而在十二月時最小。4?8 月是待宵花盛開的月份,而 12?2 月則極少開花。待宵花對海濱沙地的生長環境適應性很強,經觀察發現它們以其植物體多種特殊的形態與構造生長在乾旱的沙地上,在金門海濱沙地少有植物可與它們競爭。

點的對稱

兩條不平行的相交直線L1、L2,交角θ度。今有一不在L1、L2 的點P0,作關於L1的對稱點P1。P1又作關於L2的對稱點P2,P2又作關於L1的對稱點P3??如此反覆對L1、L2 做對稱點,當Pn 的n= 2π/g.c.d(π,Θ),則Pn 會重合P0。另外對L1、L2 形成的所有對稱點會位在同一個圓上