第45屆--民國94年

傳統的薄翼迷你偵察機為了要在有限的空間裡，兼顧質量輕及升力大，因此其薄型機翼大部分都使用低展弦比（大面積）的機翼，但低展弦比的偵察機因為旋轉力矩較小且不能裝尾翼，所以飛行時較不穩定。於是我們利用自行改良製作的簡易風洞，改良出高展弦比（小面積）的機翼，也能獲到較大的升力，同時其升力係數比低展弦比（較大面積）的機翼更高，飛行也更穩定。實驗中，我們固定翼展長度和迷你偵察機相同，但降低機翼的寬度，我們發現不同機翼形狀具有不同升力，其中漸縮比0.5 具有較大升力及升阻力係數，但升力仍比低展弦比機翼小，於是改變機翼弧度及弧翼高度，結果我們發現高展弦比的弧形機翼及1/15 的弧翼高度，居然也能獲得比低展弦比機翼更高升力及更大升力係數，大幅提昇薄翼迷你偵察機的升力以及更穩定的飛行。而且高展弦比的機型也更易偽裝成類似老鷹之類的動物，能像老鷹一般展翅上騰獲得更大升力，如此，不僅可以使軍事偵察更加隱蔽，更可用於警方攻堅時對於人質情報的收集、山區搜救，或是自然景觀的調查等等，將來更可以應用於輕航機的機翼，使輕航機的飛行更具穩定性與安全性。

一. 目前高轉速二行程引擎的使用量已經相當少，其原因是進排氣不完全，再加上燃料是與潤滑油混合在一起的，所以會增大廢氣的排放量。二. 我們發現到二行程引擎有幾個特別的優點：(一) 只需做一次往復運動就能產生一次動力(二) 有著簡單的結構和較輕的重量(三) 在維修方面也相當容易(四) 有極高轉速的特性三.由此我們利用二行程引擎高效率的機械結構和現有的空間來提升引擎的效能。

Sicherman Dice 就是一對點數配置與正常骰子(6 面正立方體，點數為1到6) 不同的骰子，它所拋擲出的每一種不同點數和(2,3,4...,12) 的機率恰好與一對正常的骰子相同。這種骰子是美國的Col. George Sicherman 所發現的。 Sicherman 更進一步指出：在不使用Sicherman Dice的情形下，不可能找到一組大於或等於三顆的非正常骰子，它們拋擲出的每一種不同點數和的機率恰好與一組同數量的正常骰子相同。本研究的目標在於1. 尋求計算「Sicherman Dice的組合和正常的骰子有相同的出現機率」的方法2. 證明Sicherman 結論的真偽及是否適用於其他正多面體(4 面/ 8 面/12 面/ 20面) 的標準骰子3. Sicherman Dice (Crazy Dice)的延伸探討(1) 不同面數骰子的組合，是否可以找到面數組合相同，但點數配置不同的 Crazy Dice( 如4 面與6 面的標準骰子組合，找到4 面與6 面的Crazy Dice)(2) 多個面數相同或不同骰子的組合，是否可以找到面數、個數及點數配置皆不同的Crazy Dice ( 如3 個4 面標準骰子組合，找到2 個8 面的Crazy Dice)同時我們也和Col. George Sicherman取得聯繫，討論當年他發現Sicherman Dice的經過及其結論的限制條件，作為本研究未來發展的參考。

「外觀數列(The Look and Say sequence)」為依照外觀產生下一列的數列，第一列為「1」，第二列則描述第一列「1 個1」而為「11」，第三列「21」，第四列「1211」，依此類推。本研究針對外觀數列的各項數學性質作研究探討，並由此推導出外觀數列的一般式，即給定第n列就可知道該列的內容。

本研究主要是利用數位相機所拍攝的照片，以電腦應用軟體Photo Impact、Math PS 處理影像並讀取黑子座標，先找出將近十個月中太陽自轉軸與地球自轉軸夾角的變化，結果與天文年鑑的數據相當符合、最大偏角約26 度，顯示此方法對於自轉軸方位角的測量相當精準。藉此進一步求得的太陽自轉軸傾角及太陽自轉方向和週期，發現太陽自轉方向與地球公轉方向一致；自轉軸亦非垂直黃道面，而是約在九月時其北極傾向地球的角度最大且在二月左右時背離地球的角度最大；太陽赤道附近自轉的恆星週期約24.9 天、會合週期約26.9 天。

研究目的在探討如何製造不同功能性的再生紙。研究先研發一套基本製紙法，再找出較佳的處理紙模型方式，配合添加物，產生各類再生紙；並以自行研發的工具測試比較各功能性。研究發現：去水至近乾程度且加壓的紙模型乾製後紙面效果較好；各乾製法的比較在速率及紙面平滑度是熨燙法最佳；紙感則以冷凍製紙較柔順。無添加物的冷凍紙較易吸水；添加玉米粉與太白粉的熨燙紙最強韌；添加洋菜粉的熨燙紙最光滑；而添加玉米粉及吉利丁冷凍紙最柔軟。建議未來研究可繼續拓展此研究空間，探討更多不同特性的添加物製成的再生紙。

一般汽車維修廠習用（傳統式）汽車避震器彈簧拆卸裝置，僅用Ｃ型壓板壓縮彈簧易 彈出，拆裝時不方便且非常不安全。原先以習用拆卸裝置作改良，從操作上的缺失及 安全考慮設計改良。經測試使用，檢討改進設計出一新結構，以四向軸裝置，增進使\r 用方便性及安全性。改良製作的與原廠的拆卸裝置做比較[如表一]：

自然與生活科技課程中學習到以力學觀點設計建築物，加上洪水沖斷橋墩的事件頻傳，因而引發我們想設計模型來實驗，探究理想橋墩的動機與行動。經研究後發現：橋墩形狀不平整、迎水面大者，受到水流沖刷力較大；不厚實的橋墩支撐力量分散、易斷裂；迎水面大、造型不流線的橋墩周圍，砂石被掏空的多，侵蝕嚴重，易造成橋墩不穩固而傾倒，橋墩數目越多、越靠近河道中央承受較大的水流沖刷力。因此綜合以上實驗結果我們建議理想橋墩的迎水面及背水面均為流線圓弧造型，最好能以抗侵蝕的金屬保護；而側面要狹窄以減少阻力和侵蝕力；設置橋墩的間距不宜過密、靠近中間的橋墩要更堅固並派人定期察看並適當填補砂石於掏空較多的迎水面區域，以防橋樁裸露、傾倒。

本研究旨在探討空氣污染對簷下姬鬼蛛結網的影響。第一階段，就愛河上游菜金橋沿岸簷下姬鬼蛛族群進行生態調查，並測量其蜘蛛網的有效網面積、強韌度、pH值，並且與半屏山的簷下姬鬼蛛進行比較。研究發現，蜘蛛網的強韌度、pH值與空氣污染源的距離有正相關，但有效網面積與空氣污染源的距離則沒有顯著的相關。與半屏山的蜘蛛網比較，半屏山蛛網強韌度顯著的高於菜金橋沿岸，半屏山蜘蛛網的pH值也顯著的高於菜金橋沿岸，但是兩地的有效網面積則無顯著的差異。由於野外的調查發現空氣污染與結網的相關性，第二階段的研究則在實驗室中，探討不同的廢氣濃度對簷下姬鬼蛛所造成的影響。實驗結果顯示，廢氣體積與pH 值、強韌度呈現負相關，可見廢氣體積增加，確實會使簷下姬鬼蛛網pH 值、強韌度降低，但對於有效網面卻無顯著影響。

整個實驗是探討「3D立體彩繪顏料」膨脹的原因，其最大特色是：利用吹風機加熱後，顏料有膨脹效果並且不會焦化，我們試著比較出3D立體彩繪顏料和一般顏料不同的特質，結果發現3D立體彩繪顏料加熱後會產生氣體而膨脹。進而在繼續探究哪些因素會影響膨脹，結果發現，影響3D立體彩繪顏料加熱膨脹的因素；不同品牌、不同顏色顏料、溫度變化、吹風機的遠近、吹風機的強弱風、吹風機風口集中吹風、顏料體積不同、顏料冷藏、顏料放置時間、不同顏色的瓶子傳熱、高溫吹風機的位置、高溫吹風機的遠近、高低溫吹風機、加入的膨脹劑等。最後，利用周遭隨手可得的材料DIY「立體彩繪顏料」，發現廣告顏料加10g白膠加0.3g小蘇打混合，和市面上的3D立體彩繪顏料有相同膨脹效果，並且不會焦化。