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第47屆--民國96年

變色球遊戲的探討

本研究是根據遊戲規則找出三色球的相關性質。利用此相關性質,分析所有情況的差異,討論是否有解,並找出最少的操作次數。我們先從基本的三色球開始研究,接著轉換成較為複雜的四色球,最後利用三、四色球之間的關連性分析出n色球的研究,完成之後,寫出研究的結論。

魔笛機密

本作品在於探討陶笛音階變化的變因,並利用石膏粉根據所推得的原理實作出石膏笛。本研究中,我們了解了影響陶笛音調高低的變因有:(一) 氣切孔面積越大,音調越高。(二) 指孔的面積越大,音調越高。(三) 空腔越大,音調越低。另外也得到了幾個觀念:(一) 指孔開孔的位置不會直接影響音調的高低。(二) 陶笛的音調高低,和指孔開孔的數量無關,只要開孔總面積相同,音調高低即相同。(三) 空腔愈大,開孔要更大才有較大的音調變化,但開孔太大即無法吹出聲音,因此空腔愈大,音域愈小,這也是為什麼市面上的陶笛都小小的原因。(四) 根據空腔大小、氣切孔開孔的面積,可以找到指孔面積與音調的關係,即可實作出一支石膏笛。

當我們倒在一起--BR 振盪反應的探討

振盪反應是一個很特別的反應,其顏色變化反覆而規律。我們選擇了 BR 反應系作為研究題目,探討反應中溶液的配製方式及轉速對振盪的影響,及各反應物濃度與振盪次數及總時間的關係,並得該反應速率定律式為r=k[KIO3]0.28\r [H2O2]2.38 [CH2(COOH)2]1.21。由於此振盪反應所使用各反應物的相對量相差非常懸殊(莫耳數比KIO3 :H2O2 :CH2(COOH)2\r =40:577:60),因此我們嘗試在振盪過程中加入反應物,並推測反應物所可能發生的反應,發現H2O2 可能同時進行了3 個反應,故所需的量顯得特別多。在反應物中KIO3、H2O2 主要扮演生成I2 的角色,CH2(COOH)2 則是主導I2 消耗的反應,Mn2+ 可催化I2 生成的反應。

漂亮的神秘武器--清潔能力檢測和清潔劑之創新

市面上的各種清潔劑中各種清潔劑所清潔的對象都不盡相同,同一種髒污也有多種可用之清潔劑。但,有些髒污就算清洗很多次也不完全有效,有些髒污清洗起來卻易如反掌。此實驗便是以各種不同濃度的清潔劑加入有髒污的布料探討其中之:(一)不同的布料探討其清洗之難易程度(二)各種清潔濟對於布的清潔力(三)各種污漬經清洗後的乾淨程度(四)不同溫度下是否對去污效果有所影響(五)加入有機溶劑之後對去?力之影響(六)攪拌與否對去污之難易。

空氣"霧"染

霧的形成與空氣中的濕度、凝結核有關。為了瞭解霧的成因,我們取得特定氣象站1996 至2005年的10年氣象資料及環保署網站的空氣品質監測數據,整理與分析資料後發現: \r 一、空氣品質不佳時(空氣污染指標值或懸浮微粒值較高),隔日產生霧的時間點較早。 \r 二、當濕度接近飽和且空氣品質不佳時,霧的濃度增加,能見度較低。 \r 在資料分析後,我們自製一觀霧箱,模擬與觀察霧產生的條件,發現霧產生與水汽量有關,溫度越高越不易飽和。若水汽達到飽和時,加入污染粒子SO2、CO2、O3\r 皆會加快霧產生的速度,但比較SO2、CO2、O3 之間產霧的速度並無差異。

智慧型停車場管理系統

本研究主旨在利用可程式控制器(PLC,Programmable Logic Controller)做為停車場控制的主體架構,搭配電子電路完成出入口閘門系統、車位顯示系統、車位偵測系統等三個系統,模擬整個停車場的停車及取車狀況。並設計VB(Visual Basic)圖控軟體與可程式控制器的通訊連線,將整個停車場該樓平面圖顯示畫面中,秀出空位所在及剩餘車位數等,達到在電腦上直接對停車場做監控的工作,為了達到高安全性的目標,在出入口處搭配攝影系統錄影存證,以便備查。

你有多「混」,我知道

本研究主要在探討如何測量水的混濁度,從文獻中知道,測量混濁度的方法大多利用沙奇盤(Secchi Disk)或量筒法。這二種方法對我們來說都有不方便的地方,因此我們利用廢棄計算機上的太陽能光電池研發出一個測量溶液混濁度的工具。我們自己稱它為『光電池法』,它排除目視測量的不客觀,測出的數值我們自己稱它為 VTU(Volt Turbidity Units),VTU 越低,混濁度越高;反之,越低。我們也探討影響溶液混濁度的因素有『濃度』、『顏色』及『溶質顆粒大小』。最後利用『光電池法』測量新店溪及淡水河的混濁度,發現新店溪下游的水最混濁,其混濁程度相當於 0.5~0.6g 的麵粉溶於 500 cc 的水中。

背著房子走天涯-蝸牛對光、電、環境刺激的反應

本實驗旨在觀察蝸牛之本能、適應、記憶及學習等行為。首先我們建立蝸牛的實驗基模,觀察到蝸牛具有短期記憶,並測出蝸牛簡單的記憶保留量與遺忘曲線。實驗基模建立後第二天,再以光、電及振盪等環境刺激來干擾蝸牛並記錄其行為的改變。我們觀察到蝸牛具有學習行為的歷程特徵具有學習行為的歷程特徵:即是行為的獲得、消弱和自發性恢復的現象,並具有古典制約學習行為 ( classical conditioning learning)。充份顯示出蝸牛具有較高級的記憶與學習行為,應非簡單的軟體動物。此外,蝸牛對環境振盪與電壓刺激有適應性,先前得到的短期記憶雖受到短暫的干擾,但多次振盪實驗後即可恢復;且電壓大小與蝸牛記憶的干擾度成正向關係。

微生物電力公司—微生物燃料電池之變因探討

生物燃料電池是近十年來備受重視的新型能源,其中又以微生物燃料電池最為受到重視,其所具備的低污染、高穩定、低成本等諸多的特性,恰好符合現代社會的需求。微生物燃料電池產電的原理,是利用微生物的新陳代謝所產生的電子,將微生物體中的化學能轉變為可利用的電能。本研究以連續進流模式操作兩組微生物燃料電池,利用綠川廢水作為微生物來源;並以蒸餾水作為陰極槽內的基質,以沉水馬達曝氣後的溶氧作為氧化劑。探討兩極間距、養分種類、黑暗,對 500? 外電阻的微生物燃料電池的影響。

雙刀武士的祕招-鍬形蟲構造與行為的研究

鍬形蟲是一群擁有發達大顎的昆蟲,因此民間俗稱牠為剪仔龜,歐美則稱牠為鹿角甲蟲?(Stag?beetle),鍬形蟲自成一科,分類上隸屬於昆蟲綱,鞘翅目鍬形蟲科。鍬形蟲為完全變態之昆蟲,生活史可分為卵—幼蟲—蛹—成蟲,四個階段。實驗過程以不傷害蟲體、學習尊重生命為前提,研究目的如下:鍬形蟲生活史及構造、影響鍬形蟲戰鬥力的相關因素、探討鍬形蟲嗅覺部位與嗅覺訓練實驗。