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第45屆--民國94年

橫渡河海的勇士-探討蜑螺的生存策略

蜑螺(Neritidae)是海岸潮間帶僅次於玉黍螺最為常見的軟體動物。作為觀察地點的鹽寮海岸,離花蓮市約30 分車程,屬於珊瑚礁地形。研究過程先以普查方式進行蜑螺種類與數量的調查,並記錄出現位置做成分布圖。後將蜑螺移往實驗室作覓食方式與趨性研究,並模擬環境變化以探討蜑螺生存策略。鹽寮海岸所產的蜑螺有五種,以黑圓蜑螺(Nerita ocellata)為優勢種。皆以嗅覺的方式覓食,對聲音與震動不甚敏感。具負趨光性與負趨地性,易於石頭背光面上緣發現。可接受極大鹽度範圍,屬廣鹽性生物。溫度適應範圍為21?30℃30℃,溫度過高時利用負趨地性以疊羅漢的方式向上逃避,溫度過低時以緊閉口蓋策略禦寒。絕佳的適應能力與適當的生存策略,使蜑螺成為海岸潮間帶的優勢生物。

微觀化學

為了比較傳統型和微型化學裝置的差異,我們設計微型化學反應裝置,並探討其實用及環保方面的問題,我們在顯微鏡底下,觀察化學反應的沉澱結晶及電解反應,嘗試以各項變因(溫度、濃度、聲波…等)來觀察其結晶的形態。我們已成功地將用量減少至0.04ml,也以微觀的角度觀察化學反應的過程。在實驗中發現到反應進行時粒子會不斷流動,經查證後為愛因斯坦所提的布朗運動,並且測得琉顆粒的直徑大小約4.2~6.7微米。本實驗成功地將顯微鏡應用在化學領域上,若將此實驗推廣,可達到汙染少、時間短、用量少的目的。這是邁向化學微觀世界,另一種創新嘗試的方法。

香蕉新樂園

香蕉成熟的轉變過程有什麼變化?到底什麼是催熟呢?又如何催熟呢?哪些原因可以幫助香蕉催熟?這個實驗我們先了解香蕉的催熟與如何判斷。再探討香蕉由綠變黃的原因,由綠變黃之後,香蕉產生了什麼變化?再來我們研究怎麼樣才能把香蕉催得又快又漂亮。透過操作、實驗來看看哪些方法、溫度、水果、薰香氣體、接觸氣體、接觸環境、包裹物質、剝皮程度會影響香蕉的催熟。最後,我們終於發現香蕉催熟的過程與發現讓香蕉快熟的獨門催熟配方囉!

車輛風力發電之研究

為有效地回收加諸於車體迎風面之風阻耗能,以提昇整車系統之能源效率,故本研究提出以風力發電原理為基礎之輔助型車用發電系統,藉此提昇整車能源效率之穩定供電系統。本研究係根據汽車之風阻係數、風能狀況、車輛高度的需求,利用VISIO 軟體撰寫成一套發電機設計流程,自行設計風力發電系統進行發電機參數設計與調整,來提高負載效率。其次,為了避免複雜的實驗數據,利用分析軟體分析發電機在不同風速下之輸出電壓與流。並探討不同變項與風扇業片種類的差異情形,依據實驗結果與前述之邏輯論證做比對,以歸納出最適合之系統。

火燒厝!往哪裡逃!

本實驗的動機主要是台中市過去曾多次發生大樓火災,造成多人死傷的慘劇,其中大多是因吸入過多濃煙所造成,這些事件使我們想到一旦發生火災時,倘若事先能預測火災時濃煙的走向,迅速找到逃生路徑,以減少火災所造成的傷亡。實驗目的是依照房間隔間的設計模擬火災發生時,濃煙擴散的方向,以便找出適當的逃生方向。利用壓克力模型屋,模擬一般居家房間各種隔間的格局,藉由檀香塔燃燒產生的氣體模擬火災時濃煙擴散的方向,迅速找出適當的逃生路線。實驗主要的結論:避免火災發生所造成的重大傷亡所應注意的事項,1.在事先預防上,以居家格局的設計為主。樓梯採用直向樓梯的設計,雖可減少煙霧向上擴散的速度,但會佔用較多的空間; 若採用剪式樓梯設計時,應盡量減少煙霧向上傳遞的空間。隔間的開口盡量錯開,以避免煙霧直接的擴散,隔間設計應盡量避免有突出的轉角。2.在逃生上樓時,應順著樓梯上升的方向逃離火災現場。在逃生時盡量遠離樓梯的方向。

老祖母的清潔法寶-無患子

無患子的果皮因含有皂素,故能作為清潔之用,藉由簡易的加熱、煮乾、冷卻、起泡及加醋等實驗,以檢測無患子清潔劑的成分真偽,例如含有合成介面活性劑的無患子清潔劑,其加熱時會有塑膠般的煙味,煮乾後也會有白色的沈澱物或粉末;攪拌起泡時,添加化學起泡劑的無患子清潔劑,起泡速度較快、泡沫數量較多,但泡沫消失維持短暫;相較之下無患子原液泡沫較少、泡沫維持較久,據此我們分析出市面上販售的三種無患子清潔劑中,『臺灣之寶』的成分較相近於無患子原液,它的成分較為環保。此外,雖然無患子原液製作需加以擣碎較為費力、味道也不太好聞,但無患子原液的去污力與其他天然清潔劑相比,絲毫不遜色,為去污力良好的天然清潔劑。

食用觀賞二合一--地瓜葉繁殖新發現

最近社會上吹起一股吃地瓜及地瓜葉的熱潮,據報章雜誌報導,地瓜營養又保健,地瓜葉可以減肥、抗氧化及減少病症的發生,所以很多人趨之若鶩,狂買地瓜或地瓜葉。我的奶奶嫌菜價飆漲,自己在院子裡種了一大片地瓜葉,長得很茂盛,經常採摘打汁或燙青菜,所以這次的實驗目的就是希望找出各種簡易的方法使都市有限的空間,也能長出很多地瓜葉。經過收集文獻資料閱讀後,我們知道植物的繁殖包括有性繁殖和無性繁殖兩種方式,而地瓜不但可以利用根繁殖,也可以用莖繁殖。因此我們設計了一些變因,找出各種方法使地瓜葉長得更好,也在寒流來襲的時候,設計了溫室水耕法栽種,並且改良水耕法及土耕法,使地瓜葉成為室內美麗的盆栽,進一步在學校及家中利用落葉及果皮自製有機肥,栽培地瓜葉。

大氣光象初探-大氣折射

本文從模擬太陽光在大氣層中折射開始,我們利用玻璃水族箱盛食鹽水,從箱底到液面,食鹽水濃度由飽和到稀薄呈連續性漸層變化,由於這種介質與大氣折射環境類似,成功觀察到呈現弧形的太陽光,再由太陽光這種連續折射的情形,導引了太陽光在大氣層中色散的模擬實驗,以及透過大氣層觀看太陽的模擬實驗。太陽光在大氣層中色散的模擬實驗中,發現了物體影子具有彩色輪廓的現象,解析這種現象時,發現相同概念可以解釋黃昏天色所以偏紅的原因。透過大氣層觀看太陽的模擬實驗中,以測量值檢視了視覺位置與實際位置的不同。最後是利用傳統照相機拍攝太陽在晨、午、昏時的照片,從照片中太陽大小的差異,推論大氣折射的影響。

天蛾湖

蛾和蝴蝶由於翅膀上密佈著彩色的鱗片,所以合稱為鱗翅目。天蛾科成蟲大多是夜行性,生活史是卵→幼蟲→蛹→成蟲,屬完全變態;幼蟲很特別,在第8 腹節上有1 個尾狀突起,叫尾突,相當醒目。廣食性的雙線條紋天蛾幼蟲,每一齡都有不同的特徵可供辨認,觸摸時又不會中毒,是很好的生物教材。三角錐天蛾、圓角錐天蛾、黑長喙天蛾、彎帶長喙天蛾和突帶長喙天蛾,幼蟲都只吃雞屎藤,是單食性。一種幼蟲(雙線條紋天蛾)吃多種植物,一種植物(雞屎藤)被多種幼蟲吃,真是奇妙!

完美正方形

「完美正方形」是指在一正方形內切割出大小都相異的小正方形。而我們的研究,則放寬條件,允許同樣大小的正方形不超過三個。我們先估算出正方形中可切割的最大正方形邊長範圍,再以方格紙手畫的方式找出邊長1至25 的解,在過程中,我們發現可用放大的方式解決邊長為合數的正方形。因此我們將重點放在邊長為質數的正方形,我們將正方形分割成兩個連續整數邊長的正方形,則剩下少一單位的缺角正方形區域。我們探討缺角正方形區域的解,再討論分析回原來的正方形。最後解出了邊長1 至100 中全部有解的正方形。對於更大邊長的正方形,我們的方法也可行。所以我們以流程圖來表示解決問題的過程,並用電腦試算邊長1 至1000 的完美正方形。