第43屆--民國92年

自己也可以做出香香甜甜像白雲一樣的棉花糖喔！只要準備馬達、飲料鋁罐、糖和酒精燈…，在罐子上打上一些小洞，鋁罐一旋轉，鋁罐中燒融的糖漿就會從小洞噴出一絲一絲的棉花糖了。在這個研究中，我們不斷的改良棉花糖製造機及提升製作棉花糖的技術，我們也以(1)洞的高低，(2)洞的數目，(3)糖的種類，三個變因來探討如何做出最多的棉花糖。我們發現將 300 個洞打在鋁罐低處，並使用冰糖可以做出最多的棉花糖，但是做棉花糖的技術也是重要的關鍵。

一天在同學的生日會上，用吹不熄的蠟燭來整壽星，覺得這種東西實在非常有趣，於是我們便想深入研究．．．首先我們探討何種燭芯的燃燒效果比較好，以及燭芯沾何種金屬粉吹熄後的復燃性比較好，再應用到「吹不熄的蠟燭」來改良，改良後，我們成功地製作出吹不熄的蠟燭。接下來探討完全燃燒的原理，並且成功的研發出讓酒精燈完全燃燒的裝置，以及利用實驗室裡簡單的器具所組合而成有趣的『打火機噴燈』，而且可以利用人工吹氣調整火力大小，非常好玩的完全燃燒的應用。還有吹不熄的蠟燭之逆向思考，成功的研發出另一種市面上所沒有的整人玩具－『點不燃的蠟燭』，這種蠟燭燭芯經過處理後，有氫氧化鋁、碳酸氫鈉…等沉澱在燭芯上，所以就會點不燃。但經過簡單的水洗或酸洗後，將沉澱在燭芯上的鹽類清洗掉，就可以恢復燃燒，如此一來就可以運用來整同學了，哈?哈?哈?酷啊！！

我們以聲頻分析儀測量對木材的振動頻率，首先探討木材置放於不同溫度時的頻率變化，找出使木材振動頻率達穩定的最佳條件，並探究其原因。其次，藉由測量不同長、寬、厚度木材的振動頻率，歸納出木材振動頻率與其長、寬、厚度的關係方程式，由此關係方程式，發展出製造標準音高木條的流程。接著，我們以分貝儀測量木材的振動響度，探討木條在不同支撐位置的響度變化，找出有最大響度的支撐位置。另外，我們以氣柱共鳴法，探討不同振動頻率木條的共鳴管長度，並找出影響共鳴管長度的因素。最後，綜合我們的研究成果，完成一具高準確、響度足夠的木製打擊樂器。

本研究的實驗目的是針對糯米粉、麵粉、黃豆粉、綠豆粉、茶樹粉、烏龍茶等幾種較常被討論的洗碗溶液與市售洗碗精，進行食用油在洗潔劑中的外觀與分佈、去油力、酸鹼性、洗碗溶液濃度、對水生植物影響的觀察與比較，找出能取代市售的洗碗精，提供大家不傷玉手又能減輕環境污染的洗潔劑。經由研究結果得知，油滴的外觀、顆粒大小的確與去油力有一定的相關性。市售洗碗精其油滴分佈小又細密，黃豆粉溶液的油滴也是細小且呈絲狀，因此油滴越小，去油力也越強，而黃豆粉溶液的洗淨效果與白熊洗碗精差不多，又屬中性液體，很適合家庭使用。當家庭使用黃豆粉洗碗時，黃豆粉與水的比例約 1 比 3 即濃度 40﹪，就有不錯的洗滌效果，不必用到純黃豆粉，可延長水管的流暢度。剩餘的洗碗水還可以拿來澆花、當肥料或養殖水生植物，並不會產生發臭的問題。黃豆粉溶液是可以取代市售洗碗精的天然洗潔劑，不但不會造成化學物質的殘留還兼具當肥料的剩餘價值，進而保護水資源，讓我們洗的安心、吃的放心！

台灣環境發展引起很多待解決的嚴重課題，水污染就是一例。新店溪經過我們學校旁邊，因此透過每月一次的實地勘察活動與採集溪水作水質檢測，藉以瞭解污染情形，更深入瞭解河川與生態的關係，並進一步提出建議。研究結果如下：（一）實地勘察與水質檢測１．新店溪有很多污染源，有菜農化學肥料流入、畜牧廢水、垃圾車集中放置區等人為污染。２．水面垃圾隨波漂流，岸邊大型廢棄物棄置，環境衛生堪憂。３．秀朗橋施工工程、中正橋下河濱水泥護堤，皆使生態環境及水質受嚴重影響。４．三月、四月發現河中大魚大量死亡，其原因可能水中溶氧量不足，值得深究。５．新店溪內仍有大魚、蝦等悠游其中，岸邊水鳥覓食，可見溪水還不算太糟，但卻惡臭撲鼻。（二）動植物的養殖實驗１．當溪水的鹽分較高時，會影響生物的生長。２．當水中養分高時，植物生長好，但長久下來，卻也可能形成優養化，造成動、植物失衡狀態。３．米蝦耐污性差，所以當水質不佳時，會受到急毒性集體死亡。４．施工造成溪水的污濁，也會影響水中植物光合作用之進行。

在這篇報告中，我們探索了「將錯就錯的 Knuth 河內塔」問題。這個問題和原始高中課程的河內塔問題非常相似，起因於數學家 Knuth 的一次筆誤(詳細問題的定義見內文)。在這個新的規則之下，我們意外發現有深刻的數學內涵及令人意外的數學連結：與電腦演算法、正整數的分割、數列的同餘、分子分母皆為費波那契數的真分數之排序都有密切的關係。我們做出了以下結果(分別為內文中的三大段)：(一) 結構分析。移動環所需要的次數，如何移動環並分析每一次動作所動的環，及每個環何時被動到並給出演算法。(二)正整數的分割。所有的移動步驟將將正整數做了一個新的分割(Partition)；此分割模 k 之後有良好的循環性質。(三)費波那契真分數的排序。這個正整數的分割形成一張表，這張表恰好就是分子分母皆為費波那契數的真分數之排序。

目前市面上的店家大多以手提紙袋代替塑膠袋的使用，而手提紙袋的材質、大小、外型有各種不同的樣式。本研究報告針對製作手提袋過程中的各種要素進行討論，找出可能影響手提紙袋使用壽命的因素。並進一步利用生活上垂手可得的的用紙，例如：廣告紙、雜誌、報紙……等等自行製作紙袋，希望能結合環保與創意作出一個超耐用的手提紙袋。

因為校園前身是漁塭，所以土壤鹽分很高，不適合植物生長，本實驗乃針對如何去除土壤鹽分及增進土壤生產力做一探究。首先模擬校園排水系統，利用水洗法去除土壤鹽分，再利用廚餘製作肥料，以飯、肉、菜等三類廚餘，分別以 1：1、1：3、1：5、1：7 與學校土壤混合發酵，探討在不同種類與比例的廚餘下所製作出的肥料，對增進土壤生長力的影響。

本次的研究起因於生活中的小插曲－「果汁不小心滴在相片上，相片產生了變化」。而平時自然課老師不斷的提醒要隨時觀察身邊事物的變化，有興趣就好好的研究，因此我們決定找出到底是果汁中的何種成份使照片產生變化。在研究的過程中，我們從實驗中得到了答案，也發現了新的問題，經過不斷的討論與實驗，我們的主要發現如下：一、相片上繽紛的色彩是由紅、黃、藍三種原色所組成。二、相片上這三原色上色的次序先後是黃 紅 藍。三、水果多為弱酸性（pH=4），然因所含酵素種類不同，對相片所產生的影響也不一樣。四、檸檬酸使相片變色的情形是由相片最上層往下侵蝕一層，而水果酵素使相片變色的情形是將相片的三原色直接溶解了。五、將奇異果及鳳梨果汁經高溫加熱後，因酵素受到破壞，對相片產生的影響與檸檬酸對相片產生的變化相同是一樣的。所以我們認為使相片產生劇烈變化的主因是水果中的酵素，而水果中的微酸亦可對相片產生些微的侵蝕效果。但是，研究過程中水果酵素並不易取得，所以我們是以「蛋白質分解酵素」來實驗；如能取得不同水果酵素，相信可進一步加以研究探討。

本實驗利用音效處理軟體混合各頻率sin波，作為強迫共振系統聲源，測出容器的共振頻率，發現圓柱形的窄頸容器具有一系列泛音，但其中的基音頻率變化卻符合赫爾姆霍茲共振子的理論趨勢，顯示系統的共振同時具有駐波及共振子的性質。進一步測量瓶內各點的振幅發現其聲波共振的方式與共振子有相當的共通性，卻也有駐波的存在。