第46屆--民國95年

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。

本研究旨在探討圓錐表面積與圓錐體積的關係，期能找到最佳圓心角，使得不浪費紙板材料（圓錐表面積）的情況下，可以得到最大的圓錐體積。本結果之應用可以提供圓錐甜筒、圓錐型帳篷、漏斗等產品製造商的參考，在節省材料以及經濟效益的考慮前提下，建議製造圓錐造型廠商可以針對不同的考量，選擇圓心角的角度介於 222 度和 294 度之間。

從嬰兒哇哇落地開始，「乳」即成為最初飲入體內的天然食品，其中即含有生物學機能的成分。原來食品又可分為一次機能（營養特性），二次機能（嗜好特性），三次機能（生理特性）等三種機能。近年來從日常飲食生活吃出健康的訴求日益增高，尤其是屬三次機能的乳品食品其營養成分品質更是大眾關注的焦點。許多人常忽略了其實鮮乳保存的期限遠比其他各式各樣飲品還要來的短，他們所選擇的鮮乳其品質真的符合國家標準嗎？牛乳外包裝所標示的成分標準真的和內容物的品質一致嗎？尤其某些主品牌及副品牌價格上有明顯差異，但不知其品質差異性為何？而各種品牌鮮乳?品的差異性無論在新鮮度、純度、風味及品質安定性不知有何不同？

想測出自己騎鐵馬的最高速度嗎？想知道如何提高騎鐵馬的安全性嗎？想要測出自己騎鐵馬騎多遠嗎？如何電子防盜？背景簡介：在現今的社會中鐵馬成為人們用來代步或休閒的工具，也在各各地方出現了腳踏車步道供人們休閒，而我們的專題主要是要增加騎乘鐵馬的安全性以減少危險發生，我們也做了防盜功能減低鐵馬被偷的機會。創新所在：一、車燈安全系統：用大家習慣的紅綠燈使別人知道目前的騎乘狀況。二、車速安全系統：以車速於 35km/h 當作警訊以之減速。三、防撞車安全系統：以紅外線感測並用聲與光讓騎乘者知道後方有車靠近。四、電子防盜系統：當有人要偷車時，啟動防盜系統降低被偷的機率。

本實驗利用喇叭、鉑黑電極、波型產生器、鎖相放大器、及 750 介面卡組合一套系統，此系統可使偵測精密度大幅提升，使得水槽及地表模型尺度變小(40×22×35cm)，因此可節省實驗的成本與時間。筆者在坡度實驗中，發現當深度變化較大時，淺化係數都明顯變大很多。對照台灣沿岸發生海嘯的歷史記載，確實在台灣東北角及西南沿岸等相對於鄰近海溝，相對深度變化較大，都發生較明顯的海嘯危害。反之，東岸(相對深度變化較小)其海嘯波高都非常低。坡度實驗中，坡度較小明顯碎波極限較遠（離岸距離 121.12cm），且在沙灘存在的狀況下，碎波極限更遠（離岸距離 164.73cm）。可見沙灘可保護暴潮侵襲海岸，因為波浪提前於外海處碎波使進入岸邊的波浪不具有嚴重的侵蝕作用，不但可減少景觀上的破壞亦能達到相同的效果且不至於岸邊產生嚴重侵蝕的狀況。最後再藉著硬體系統及電腦 2D 動畫模擬的整合，使我們可方便掌握波浪在不同坡度及位置，其波長及波高變化比，如此有助於預估及說明波浪、暴潮及海嘯隨地形變化的狀況。

我們所居住的林園，是重金屬污染嚴重的地區，而矽藻是環境污染的指標，矽藻受不同重金屬的污染不同，且對不同重金屬的吸收能力也不同，如果可以將矽藻的生長當成污水指標，將是更好的生物自動檢測污水的方法，未來甚至可應用於水族除藻功能，將重金屬加入適當濃度於水族箱中，以除去惱人的黑毛藻…與其它綠藻，相信也是未來可以研究的方向之一。由本實驗利用硫酸銨鎳、硫酸鋅、碘化鉛、硫酸錳、硫酸銅對牟氏角毛藻的污染，另外還利用導電度來測量牟氏角毛藻對重金屬的吸收能力。

研究之初我們先踏查大台北附近出現球狀風化岩石聚集區，再選定地點做形成原因的探討。做法是仔細調查球狀風化區，岩石的數量、種類、層數及厚度、岩性、氣候條件等。另將岩石及風化物帶回實驗室，利用自行設計的方法，研究其膠結程度、熱脹冷縮、均質程度、含不含水體積變化、受力產生節理方向等，用來應證、分析自然環境的影響情形。我們也應用模擬及實地測量歸納出：岩性均質且風化速率較快的岩石，容易形成葉狀或球狀風化物層而剝離母岩；在水分乾、濕變化大情況下，易使風化物形成層狀；溫差大易使岩石呈片狀剝離。最終求證出溫差與水分兩因素是最直接影響風化物的層數與風化層的厚度。

本實驗主要在發現與證實含羞草在未受觸發、未進入睡眠狀態下，輕微的運動情形，我們稱之為「伸懶腰運動」。藉由自行研發、製作小機器(以下稱為「快門手指」)的幫助，本實驗發現了含羞草不易被人發覺的輕微搖擺運動，而且在給予光線照射的情形下，含羞草會改變睡眠運動的時間，光的顏色不同，改變的程度也不同。其他如含羞草在充滿煙的環境中的表現、不同水質種植的含羞草生長情形、觸發之後的復原時間、處於不同聲音環境中的不同搖擺狀況、碰觸酸鹼溶液的反應…亦有探討。

本研究的目的在(1)設計完成在雨天可記錄閃電與雷聲的儀器；(2)藉由分析閃電與雷聲的時間差，來尋找閃電距觀測點的距離，以便了解學校附近落雷的分佈。儀器製作與測試是本次實驗的重點，在儀器製作部分經歷了 3 次的修正，來完成實驗儀器的設計。在儀器製作完畢後僅發生利用夏日常見的午後雷陣雨進行更進一步的儀器測試與閃電方位的測定，期望能找出學校附近的閃電分佈情形，供學校避雷之參考。

本實驗利用函數產生器、功率放大器及電源供應器，組成自製可變頻率交流電源，探討頻率 f 對螺線管磁場的影響，得知磁場倒數 1/B 與交流電源的頻率 f成線性關係。我們也提出 1/B 對 f 的正比係數的理論值2πn?/Vo，並獲得實驗數據的驗證。