第46屆--民國95年

泡水的圖畫紙有了不一樣的顏色變化，引起了我們研究的興趣。我們先從紙的吸水力開始，接著來找出哪些紙可以讓顏色跑出來、哪些顏料會有顏色跑出來，再針對不同的顏色分析做觀察。最後，探討不同溶液會不會對色層分析的顏色改變及速度會不會有影響。來一探究竟，看看泡水的圖畫紙為什麼顏色會不一樣。

本研究主要是藉由分析乾電池的成分比例，自行製作可使用的乾電池之外，進而在深入探討乾電池中各成分對電壓及電流的影響。實驗發現去除澱粉，加入適當比例之Ｃ粉及二氧化錳能有效降低自製電池之內電阻，並提高電壓及電流的大小及穩定度。此外改變市售電池碳棒和鋅筒的接觸面積，並在碳棒上鍍上銅、溴、銀等不同金屬，觀察其對電壓及電流的影響，發現增加碳棒的接觸面積，無法使乾電池電壓及電流增大，但若增加鋅銅的接觸面積，則可使乾電池電壓及電流增大，提高電池的使用效率；鍍適量的銅、溴或銀在碳棒電及表面，可使乾電池電壓或電流更加穩定，提高電池的使用效率。

為了要了解麵包蟲食用保利龍及 PE(保鮮膜)的情形，我們自 2006 年 2 月至 6 月做了以下的實驗，將自商家買來的麵包蟲分為四組，每組 40 克，各組分別餵食老鼠飼料、PS(保利龍)、PE(保鮮膜)，以及完全不餵食的對照組，每天中午紀錄其幼蟲重量，蛻變為蛹及蛹變為成蟲的情形，另外，也檢測其消化速率、消化道的 pH ?及糞便中的內含物。結果發現餵食保利龍及 PE 的消化時間較久，腸胃道的 pH 值也與吃老鼠飼料組的略為不同，較偏鹼性；在幼蟲的總重量方面，總重減少的情形類似對照組，顯示其應該無法自保利龍及 PE 中獲得攝食能量，而且在糞便的分析中發現，吃保利龍組的糞便中已無原來的保利龍，可見麵包蟲是可以消化掉保利龍，但如何消化？轉變為何物？則需進一步探討。

在數學的世界裡，經常可以看到變化多端的運算式子，若要計算的話，一般的計算機是不管用的。原因是它們沒有辦法支援數學式的「原貌」，例如分號、指數、函數、根號等數學符號，混在一起時的情況。於是，我便想藉助電腦程式來實現將數學式完整顯現出來並求解的夢想。換句話說，我要設計出一個功能強大的工程計算機程式，並以高中所學到的數學為原則。其中，自然牽扯到數學式子的排版藝術，以及計算機科學的演算法及資料結構。我主要的目的有四：一、顯示數學式，二、方便編輯數學式，三、計算數學式，四、做到一些現今工程計算機做不到的細節功能。研究結果中，我運用 MathML 做到結構化的顯示方式；另外藉由電腦資料結構及演算法的運作，得以快速準確的運算，並能同時輸出小數及分數的答案。

麻芛為中台灣夏天的傳統食物，屬本土麻類植物。本研究旨在探討麻芛甲醇萃取物之抗氧化能力與誘導癌細胞之凋亡潛力。在氧自由基吸收能力的測定中，葉萃取物比莖或根具有更佳的抗氧化能力，在總多酚含量上也顯現相同的趨勢。此外也發現麻芛的抗氧化能力與其總多酚的含量有很好的相關性。由高效能液相層析儀分析得知，在麻芛葉中可得原兒茶酸、咖啡酸、綠原酸、對-薰草酸、阿魏酸與芸香?等六種酚類成分。當加入麻芛葉萃取物時，血癌細胞有明顯 DNA 斷裂情形發生，而在凋亡相關之基因表現上，c-Myc 和 Bcl-2 mRNA 隨時間明顯降低，而 Bax mRNA 是稍微增加。因此，麻芛在體外試驗確實具有抗氧化和抗癌的效果，對於抗血癌細胞的化學保護機制是有幫助的。

嘗試澳洲 AMC 從競賽題出發，探討一正 n 邊形中的一點在單位圓內滾動，及一正 n邊形的繞一正 n 邊形滾動軌跡，發現該軌跡均會產生奇妙的循環規律。接下來推廣探討圓形其他的規律，發現若將一單位圓去繞另一單位圓或其他由單位圓組成的幾何圖形，探討其滾動軌跡，並探討在何種情況該單位圓繞回原出發點時會和原圖相同，從研究中得知所繞全等圓圖形與旋轉圈數和邊長所需個數的關係，如：『邊長為 3的全等圓正方形』其旋轉圈數是 2＋4(3-1)/3＝14/3圈，此時和原圖不同，而回到原點且和原圖相同邊長所需個數則為 3k＋1（k?N）等。另外，『繞一間隔大小等於圓直徑的全等圓圖形』是指從第一個圓開始逆時針滾動，若接觸到另一個圓時則往反方向繼續繞圖形滾動，依此類推，探討圓心所繞的軌跡型態及長度繞一間隔全等圓圖形，發現其圓心軌跡型態存在著規律性，且圓必繞回原點。最驚人的是，應用我們的研究結果於許多商業用途，並創造出寓數學於遊戲的「多功能滾滾樂尺」。

本實驗在以小紅姬緣椿象生活史中的觀察記錄，發現其身體各部長度與齡期的關係 、長短翅型態差異的原因及不同生殖方式為研究主軸。我們改良目測體長估計年齡的測量方式，改用電腦影像測量小紅姬緣椿象的身體各部位長度並加以比較來估計，分析實驗結果後發現小紅姬緣椿象的齡期和各部位長度皆呈現高度相關，經由計算平均值後發現各部位長度隨齡別的增加以 1.2 的比例增加。小紅姬緣椿象的成蟲型態有長翅和短翅二類，我們以五齡若蟲羽化後其成蟲的型態與數量，經長期觀察與統計後發現，長翅和短翅型態實驗比例平均為 5.53：1，但因不同季節有不同的長翅和短翅型態分布比例以適應環境，我們在小紅姬緣椿象生殖實驗中也發現長翅雌蟲的每日平均產卵量約為短翅雌蟲的 1.38 倍（3.73/2.71）。實驗觀察原本我們認為單雌生殖的卵在飼養盒中無法孵化，但是由於實驗中椿象產卵太多飼養盒不夠，我們臨時使用培養皿和保鮮膜放置卵，這個改變使得部分單雌生殖的卵孵化，我們覺得這和報紙中報導關於蟲卵在塑膠密封的彈簧床中孵化一樣（參考資料六），值得再深入研究。

本研究是運用農產品廢棄物～探討製作環保再生碗。研究過程中結合再生紙的基本製作方法，思考改良設計一套異於平面的再生碗製作流程，並由多種家庭常用的粉劑找出適合與玉米纖維膠結的膠合劑，並由不同的壓模方式找出能統一固定形狀的器具，同時探討各種乾燥方法的效果，最後配合保護膜的內外塗?與浸泡，進行再生碗的盛水試驗。

我們利用雷射光測量微小位移的方法，配合太陽能板及電腦，組合成弦振動的量測系統，以 Gold Wave 軟體把訊號展開來分析聲音的頻率、音量、音色。我們驗證了弦振動頻率與弦長成反比，弦越緊、越細則弦振動頻率越高，藉由調整弦長可容易的找出音階。我們發現振幅越大音量越大，在相同力量撥弦下，弦越長、越鬆、越細所撥弦的振幅會越大，音量也就越大。此外，我們研究發現同樣的弦音色會相同，音色是由基音及幾個泛音所組成的。最後，我們利用研究結果，設計了一些光通訊系統裝置。

每一種車都有他行進的方式，在彈跳車方面，我們研究彈跳車的驅動原理，並發現彈跳車只需依靠我們身體的重力下壓來驅動，使彈跳車前進，配合手和腳，跟著彈跳車的韻律擺動就能前進。透過實驗，我們發現在後輪有彈簧搖桿與無彈簧搖桿的情況下，在 50 公尺的距離，時間可以快上３～４秒。在車子方面也做了一些改良，我們增加一根搖桿及可調式彈簧，隨著人的體重來做調整，也可隨著大人、小孩做調整，讓大人、小孩都能夠輕易使用，並研究如何讓彈跳車更簡便又能更快速去驅動。