全國中小學科展

第44屆--民國93年

Ready set go!轉,轉,轉

我們知道,當物體在運動時會有一些因素影響到物體運動的結果。為了製作一個能運轉最持久的陀螺,我們開始研究哪些因素會影響到陀螺運轉的時間。利用自製的發射器及紙陀螺,我們發現重心、本體面積、質量分佈都會影響陀螺運轉的時間; 除了目測外,陀螺旋轉的軌跡及連續快速拍照來觀察陀螺是否穩定旋轉?最後從比較分析市面上的陀螺驗證本研究是可以應用在生活上達到娛樂及教育上的功能。

廚房積「晶」匯

在五上有關岩石與礦物的課程中,小朋友對礦物的結晶感到非常有興趣,正好「團體活動課」在研究「溶解」的相關問題,他們將裝有過飽和溶液的瓶子帶回家觀察,有的小朋友為了防止灰塵掉落而加蓋,有的小朋友怕弄翻而放在櫃子裡,還有的小朋友放在廚房或冰箱內。第二週當他們將瓶子帶到學校時,發現每一個人的溶液中出現的狀況都不相同,有的瓶底還出現了晶瑩剔透的結晶,這樣的發現引起了小朋友想再研究的動機,於是設計了一連串的實驗,竟然讓每天藏身在廚房角落的糖、鹽、味精及一些調味品搖身一變,成了實驗室的主角,小朋友們也由各項實驗中認識許多結晶物的相關知識,讓自然科學變得更生活化。小朋友說:「每當看到餐桌上的菜餚又想到美麗的糖和鹽的結晶,飯菜都變得更美味可口,不禁又多吃了一碗」。

滅 音 ─ 『布』不可忽視

上自然課時,老師請大家聆聽週遭的聲音,但我們沒有聽到任何蟲鳴鳥叫,只聽到馬路上各種呼嘯而過的引擎聲、喇叭聲,吵得大家不能專心上課!因此我們一群人就決定要去測量一下,到底學校在大部分的時間內是處於何種分貝?我們向老師提出了這個疑惑,老師便很阿莎力的幫我們向環保局借了分貝儀,經過測量後,發現學校真的並非我們想像中安靜!為了杜絕噪音的侵襲,大家決定找出最合適的布來當作教室的防護網,為了能面面俱到,我們選了五種頻率及十四種布來進行實驗,最後我們發現了一些很有趣的結果,並將結果告訴學校的師長並獲得大家的肯定,以下便是我們所進行的實驗,請看!

庄稼人的春天

本文探討有機肥料,從現有的肥料到後來的自己親自動手做。剛開始,以四種不同的綠肥進行秧苗實驗,再以綠豆做不同種的綠肥試驗,進而自己動手做有機肥料(甘蔗渣),用自己做出的有機肥,進行不同質量、不同植物種類的實驗,發現不同的質量、不同的有機肥,都會與實驗結果有密切的關係;而紅甘蔗是我們瑞源的名產,更希望藉此實驗,能帶動大家從日常生活中,懂得廢物利用,一起為環保盡一份心力!

我要活下去

N 個人圍成圓圈並編號,由第一個人開始,先留一人再淘汰一人,以此類推,此乃約瑟夫問題。而由第一個人開始,先淘汰α 人再留β 人以此類推,以求倒數第K 個人的是汰留問題。解決α=1、β=1 與任意的γ、N 即是我們的第一步。找到任意的α、γ、N 及β=1是我們的第二步,轉成進位法以找出演算法是我們比較大的突破,也推出了演算法的通式。雖一般任意α、β、γ、N 尚未完全的解決,但在一些特殊的情況下,如α=β 我們也得到了結果。我們在約瑟夫問題與汰留問題之間找到了關係式,並加以討論與研究。

引發結晶的伏兵

市售可重複使用的熱敷包是由過飽和醋酸鈉水溶液製成,為什麼平常不會結晶,只有扳動金屬片時才會迅速結晶而放熱?一般書籍均以為金屬片上粗糙的凹痕可做為晶種(1-2)。也有人認為是以金屬片發生的聲響引發結晶(3)。根據我們的研究,求出醋酸鈉溶液在過飽和度0~0.9 之間是半穩定狀態。同時排除聲響、振動、凹痕作為晶種等猜測,證明是由凹痕中彈出晶種引發結晶,而且我們發現長尾夾可以取代金屬片引發結晶,使自製熱敷包變的更容易。我們也證實醋酸鈉晶體的水合物不只三水合物一種。

超越極限的越野蟑螂車

在本研究中,我們想要模仿蟑螂特殊的行走方式來製作可以在各種地形以不減速的方式前進的機器車!在日常生活中,常常看到蟑螂在廚房或垃圾桶旁邊,當我們驚嚇到蟑螂時,蟑螂會非常快速的跑走。蟑螂一般的爬行速度約為1 公分/秒,但在快速行走時,至少能夠約30公分/秒,可見蟑螂之靈敏運動體系,可用於機器車的研究及模擬。

台灣新紀錄種竹節蟲-山桂花竹節蟲的調查研究

此研究是針對台北縣新店市廣明獅頭山所發現的台灣新紀錄種—山桂花竹節蟲(Phraortes sp.),來觀察牠的生活史、食草等,並確定其學名。山桂花竹節蟲為植食性之多食性竹節蟲,屬長觸角。若蟲體色呈咖啡褐色,成蟲則呈灰褐色,山桂花竹節蟲的翅膀完全退化,雄性成蟲的體型比雌蟲小很多。屬兩性生殖,卵無黏性,像種子般,具卵蓋,雄蟲、雌蟲一生會交配好幾次。產卵量很多,約為150~190 個。山桂花竹節蟲一年只有一世代,卵期約 270 天,生活史約350 天。比較耐乾旱,對環境溼度的要求不高。遇到天敵時都會裝死、自割,同時也是偽裝高手:不動如樹枝或隨風擺動,會模擬毒蠍。

膨脹性粒料造成結構物破裂原因探討及處理方案研究

興建工程之初,在品管工作上,即要求粒料品質,然而工程誤用如頁泥岩等吸水膨脹性粒料,造成結構物劣化問題,仍時有所聞。前述劣化情形,過程緩慢,因此,本研究以萬能試驗機加載,模擬粒料膨脹力,藉試驗所獲得之參數,驗證破壞模式之理論推導合理性。另藉試驗結果量測出之膨脹壓力及砂漿試體束制能力,可輔助提供誤用膨脹性粒料時,結構物維修決策參考。對於承壓結構物,應可不必全部拆除重建,處理之深度以淺層挖除膨脹性粒料再進行修補,應可滿足需求;若屬承拉結構物,則應審慎評估其安全性,再決定採取拆除重建或其他補強措施。

你跟誰有染

利用藥用雙氧水將頭髮的黑色素褪去及生活中常見的食材(例如檳榔、咖哩、茶葉……)自製染髮劑。在天然的食材中,發現以檳榔、咖哩的染髮效果最好,接著,我們更在自製的染髮劑中添加乳液、檸檬目的是使頭髮更易染色、改善染髮後的粗操髮質且方便使用。