第46屆--民國95年

我們以四個研究過程來了解汽車車廂溫度上升的原因，經由研究過程一：探討影響車廂內溫度上升的原因，我們了解汽車車廂溫度上升的原理其實和溫室的原理是一樣的，而影響汽車廂內溫度的因素包含了：1.汽車停放在太陽下的時間；2.太陽照射的角度；3.汽車的材質；4.當天的氣溫。經由研究過程二：探討不同的材質對車廂隔熱的效果，我們發現若要有效的隔熱就必須要針對汽車不同的位置與材質以適當的材質作隔熱，例如玻璃處須以可以阻隔、反射光的材質作為隔熱，如鋁箔；鋼板則以可以隔絕鋼板熱傳導的物質，如保麗龍，才能有最好的隔熱效果。經由研究過程三、四：探討顏色對隔熱的影響，我們發現顏色對隔熱的影響並是不明顯，隔熱物質本身的性質對隔熱果的影響較大，如任何顏色的棉質布效果都比玻璃紙好。

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。

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。

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。

網路上有片短片，將曼陀珠加入可樂中，可樂會高高的衝出瓶外，非常神奇，於是我們決定以此作為研究主題，我們原本推測的鹽析似乎不是主因。我們參考文獻，覺得較可能是成核所造成的反應，於是往這個方向深入探討。我們發現，由於不同表面提供的毛細力的影響，所生成的氣泡大小、上浮情形皆不相同。鹽類和醣類的毛細力較小，所以氣泡小而冒得快；金屬及塑膠的毛細力則相對較大，氣泡大而不易上浮。碳棒用火烤過以後，因表面孔隙的改變，氣泡由原本的大而附著力強，轉為小而冒泡數量多。經由研究改良，汽水所噴得高度可達到 6.17 公尺，噴了兩層樓（噴到三樓），我們也製造出「汽水車」，600 毫升的汽水只需用 2.7 公克的碳酸氫鈉便能漂亮地跑出 82.25 公尺的距離！也意外發現了各種金屬只要調整顆粒大小及表面積也可在汽水中不斷浮沈。網路上流傳著幾種說法，其中流傳得最廣的是：「是因為曼陀珠含有一種叫做阿拉伯膠的化學物質。這個成分讓水分子的表面張力更容易被突破，以驚人的速度釋放更多的二氧化碳所以能噴那麼高」，但這個說法似乎是錯誤的。而其他的網友似乎都認為是「鹽析」所產生的效果，但我們最後也證實了這是錯誤的。

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。

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。

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。

本實驗探討於不同生長環境條件(如溫度、溼度)下，稻米發芽時其化學成分與性質改變的情況。我們用碘液遇到澱粉及本氏液遇到葡萄糖會變色的現象，來研究其澱粉和葡萄糖含量的變化、以「縮二.檢驗法」測量蛋白質的含量變化、以導電度測離子含量的增減、以pH計觀察酸鹼性的變化，以KMnO4 酸性溶液滴定紀錄發芽米的抗氧化能力，另外還購買「亞洲瑞思公司」所出產的發芽米進行比較，進而探索「發芽米」的奧秘。我們發現發芽米中的養分經過酵素分解後，其化學物質的分子會比未發芽的米小，有助於胃腸較不好的人吸收。於澱粉及葡萄糖的測定實驗，我們發現澱粉的含量隨發芽時間的增加有下降的趨勢，而葡萄糖在未發芽時則有上升的趨勢。一旦發芽後，葡萄糖的含量因當作發芽時所需的養分而含量減少。\r 在KMnO4 的滴定實驗中，我們發現發芽米的抗氧化能力有日漸提昇的現象，有助於防止肌肉老化。另外我們仿造身體的消化模式，測量發芽米燃燒的pH 值，發現有愈來愈高的趨勢，有助於維持身體的酸鹼性。最後，在導電度的檢測中，我們發現稻米隨著發芽的天數增加，導電度逐漸上升，表示發芽米中離子的含量逐漸增加，有助於維持身體的機能。結果顯示稻米處在溫度35℃下、發芽二天時，對人體是最適合的。