全國中小學科展

第46屆--民國95年

無線網路視訊遙控車

視訊遙控車是由一台主控端(下圖左)電腦透過無線網路(目前使用 WiFi)來控制遠端車體端(下圖右),車體端搭載筆記型電腦,車體端經由 printer port(印表機埠)控制車體之方向、前進、後退、聲光,經由筆記型電腦的視訊攝影機(Web Cam)傳回主控端,主控端可經由遠端傳回的路況使用鍵盤或滑鼠來操控視訊遙控車。透過無線網路的好處是可用很小的功率及經費連上網際網路,本研究視訊遙控車控制距離可達世界各地,不像一般 RF 遙控車最多只有數百公尺遠。若使用多 AP 的「漫遊」模式,遙控車的活動範圍可無限擴充。

颶風來嚕-對角線與方格圖之關係探討與推廣

在數學思考這本書中,提到一個關於矩形對角線的問題:「方格紙上畫一個三格乘五格的長方形,並且連起一條對角線,有多少方格和對角線接觸﹖」本篇研究除了將邊長為正整數之矩形的情形一般化外,同時也將結論推廣至邊長為實數之矩形,更近一步地將對角線推廣至有寬度的「線」,並導出有系統且漂亮的規則與一般式。除此之外,我們更利用將立體空間問題轉換成平面模式的方式,將二維的情形推廣到三維空間之情形,並且由對角直線延伸出任意曲線的解題原理。

金門太湖之淡水蝦(擬秀麗白蝦 E. modestus)搜餌行為的研究探討

一、 秀麗白蝦 E. modestus (Heller, 1862)頭胸甲光滑,不具肝刺但具有鰓甲刺,是本屬重要分類特徵。額角超過第二觸角鱗片末端,眼窩前呈冠狀隆起。第二步足對稱,略大於第一步足,體色通常呈半透明。二、 在其生活史中,幼苗可在無鹽分之水域中完成變態、成長,屬陸封型。在台灣主要產於西部湖泊水庫中,在北部的湖泊幾相當罕見。在西部以日月潭最為大宗,環潭周圍的山產店販售之炸溪蝦,便是以這一物種為主。三、.本物種喜歡棲息於沙泥底質之湖泊,以攝食底泥中之有機碎屑及藻類為主。

海中的環保者-重金屬對牟氏角毛藻影響之探討

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。

對稱跳躍回原點

本研究主題主要在探討在一平面上給定 n 條直線 L1 、 L2 、 L3 … Ln ,若有一點 P0 ,作關於 L1的對稱點 P1 。 P1 又作關於 L2 的對稱點 P2 , P2 又作關於 L3 的對稱點 P3 ,…, Pn-1 又作關於 Ln 的對稱點 Pn , Pn 又作關於 L1 的對稱點 Pn+1 ,如此反覆對直線 L1 、 L2 、 L3…Ln 對稱點 P1 、 P2 、 P3 …,Pm ,在什麼條件下 Pm 會和 P0 重合。這個問題是起源於三角形復原問題:已知三角形三邊的中垂線,要如何作出此三角形呢?我們知道中垂線其實就是兩個頂點的對稱軸。因此,要作出此三角形,如果能先找到這個三角形的一個頂點當作起始點,然後依序對這三條中垂線(對稱軸)作出對稱點,而能再回到起始點,就可以作出此三角形。我先從二條、三條、四條直線的情形開始研究,再逐步推展到一般的 n 條直線的情形。在研究過程中,從線對稱性質,分析四條直線情形,發現任一點依序對四條直線作線對稱,可以簡化成依序對二條直線作線對稱。這個重要性質,對 n 條直線連續作線對稱可依 n 為偶數或奇數化簡成對 2 條或 3 條直線作線對稱。因此再回頭分析 2 條以及 3 條直線的情形後,發展出一種雙重起始點測試法,對給定 n 條直線,會重合到起始點的的條件以及作圖法。這種化繁為簡的方法,完整的解決了 n 條直線的複雜問題。

“優”良體”格”

自從名模林志玲拍紅某優格廣告後,近年來最發燒的乳品就非優格莫屬了。吃優格最近蔚為風潮,但市售的優格通常為了口味,都會添加不少糖分。在品嚐的同時,又把許多熱量及人工添加物攝入身體裡,造成很大的負擔,自製優格是最安全且健康的方法!但如何自製真正的優格,本實驗即為探討此問題,並將研究範圍延伸,希望對於想自製優格的人帶來便利。在實驗部分,我們統一採用 730 家酪優菌粉做實驗,並分為奶類、非奶類、研究各種品牌的鮮奶實驗結果及不同年齡層濃度的奶粉。實驗結果我們發現林鳳營是市面上鮮奶品牌中最容易成功者;30%的成人奶粉成功率最高。故我們的實驗朝此方向繼續探討。

我們的含羞草會伸懶腰-含羞草的輕微擺動現象及不同環境下的反應研究

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。

主動式自動頭燈系統電路之設計及改裝研究

在夜晚,駕駛者必須依賴汽車頭燈系統才能清楚看見前方周圍之人、事、物。所以,頭燈系統是非常重要的。駕駛者卻可能忽略了這個重要系統,而在該開啟時卻未開啟。最後拿到罰單,甚至導致車禍發生。本研究首先利用兩個光敏電阻,分別感測上方及前方之照度並轉換成數位訊號輸入 8051 單晶片,以供程式判別。其次,設計光源轉換電路並配合照度計以記錄外界光源與轉換成數位訊號之關係。最後,使用 8051 單晶片以較彈性之方式控制頭燈系統,主動式地依據外界光源以適時點亮小燈、近光燈及遠光燈。

紅腳笭--任重道遠

台灣早期是農業社會,居民以田野耕耘為主,日出而作,日入而息,因為生計的關係,活動的範圍很小,而農耕也有休息的時侯,在這段期間,是農民一年中較清閒的時候,大家為了打發時間,彼此聯絡感情,或追求較刺激的生活情趣,或擴充人際領域,因而創造出各種不同的休閒娛樂,其中頂洲的放紅腳笭就是其中一項農民休閒娛樂。在這流傳近百年的活動中,很少有人去了解鴿子在背笭後對它飛行速度的影響有多大,本研究透過多次的飛行測試來探討出在賽鴿笭活動中鴿笭對鴿子飛行的影響有多大。

摩登幫浦

抽水機所運用的原理,是藉由內部壓力小於外部壓力所形成的壓力差,來完成抽水的目的。而產生壓力差的地方就是幫浦,現有使用的幫浦是利用引擎或電動馬達作為動力,去帶動幫浦,或利用高壓壓縮空氣通過文氏管產生真空來達到壓力差的目的。試想當沒有抽水機,或停電時,將如何抽水呢?既然抽水需要真空來製造壓力差,就我們所學汽車進氣歧管處就有真空,而依據交通部95 年1 月份之統計,全國機動車輛(汽機車)總數為19,912,431 輛。幾乎每一人就有一輛汽機車,故可用以抽水之真空來源,無所不在。在沒有傳統幫浦時,我們想到的方法:先將箱子(容器)與汽車或機車的進氣歧管連接後,將引擎發動,此時箱子內的空氣會被發動中的引擎抽出,而使箱內變成負壓;此時箱外的壓力為一個大氣壓,因而我們僅需要以管子將箱子與我們要抽取的液體(如:水、油等)完成連結動作,便能利用箱子的內、外壓力差(箱子外在壓力大於內在壓力)而將外面的水快速吸入箱中,以達到我們抽水的目的。當水被抽完或箱中已滿時,此時我們將箱子通大氣並把放水閥打開,使箱內的水能順利且快速排出,甚至我們可以將箱內加壓以加速排水速度。一個沒有幫浦的「幫浦」,從此誕生了。