第48屆--民國97年

拿湯匙想舀出蜂蜜沖泡突然湯匙滑落瓶中，其緩慢下沉狀態激起了好奇心，觸發想進行\r 液體的黏度之實驗研究。研究包括：\r 一、應用不同口徑量筒，以外插法求出量筒口徑趨近無限大時小球的終端速度，避免量筒邊\r 界影響力，進一步成功地推算出液體的黏度為何。\r 二、逐一有計畫地改變了液體的溫度，從實驗數據歸納出液體黏度會隨溫度變化的情形為何。\r 三、創意設計，測量高黏滯性液體流過漏斗的時間，積極討論，建立其物理科學模型與理論\r 架構為何，以能預測液體的黏度數值，發現了從實際的實驗結果與我們所建立的理論模\r 式之黏度的預測趨勢非常吻合，誤差極小，可成功作為預測液體黏度之有效研究方法與\r 物理模式理論架構。\r 四、自製研發實驗裝置測量液體之撞到障礙物而能開始旋轉的高度以及其旋轉的週期為何，\r 並且能與黏度進行比較與討論，探討其間的關係與原因為何。

我們整個研究的主題，是利用板子振動的方式，使板子上的水滴往高處方向移動。實驗發現水滴向上爬升的速率與板子的振動頻率有關，接著我們增加板子的重量，結果讓水滴產生最大爬升速率的振動頻率反而降低。實驗裡，可以向上爬升的水滴直徑都超過0.2cm，水滴太小或太大都會造成爬升速率較慢或者不會有爬升的效果。另外也發現，採用不同成份液體做為爬升的液滴，會有不同的爬升速率，代表表面張力在水滴爬升的過程中，扮演很重要的角色。把水滴滴在塑膠、不鏽鋼金屬及銅金屬等三種不同的表面上，發現水滴會有不同的爬升速率，表示水滴與接觸面材質之間的附著力會影響水滴的爬升。我們也對液滴向上爬升的現象，進行攝影分析，並提出了解釋。

藉由轉動有皺摺的管子產生的聲響所收到的波，經由快速傅立葉轉換(FastFourierTrans-form)分析，發現產生駐波(此駐波是以方波的方式存在而非正弦波)，並觀察經傅立葉轉換後的共鳴頻率分布，探討螺紋的有無、管子長度、開口大小以及角速度等變因的相互關係。

本研究是因網路新聞報導自來水中的餘氯含量會影響人體健康，引起我們去探究影響自來水中的餘氯含量的因素，發現水中的餘氯可以經由長時間靜置、曝曬或加熱去除，另外，加入活性碳、麥飯石、米、竹碳及陶瓷環等物質也能有效去除餘氯，於是我們利用這些物質，製作簡易的除餘氯裝置，有效的去除水中的餘氯。

近年來一氧化碳中毒事件頻傳，此時我們想瞭解是否能有一種有效測出一氧化碳氣體的方法。但據所查的資料顯示，目前市面上的偵測方法不外乎儀器太貴、偵測溫度太高或是鑑別度較低等困擾。因此，我們想要找出有更好偵測一氧化碳的方法，於是我們收集資料，經過詳加比較後發現，CO(羰基)會與過渡金屬離子形成錯合物。根據實驗得知，在稀醋酸及硫酸鎳的溶液下，對偵測CO 存在有良好的效果。再配合LED 燈、光敏電阻及三用電錶，自製出「攜帶式微型雙打氣化學儀器」，最後再接上自製電路及蜂鳴器，對偵測空氣是否含有一氧化碳有高的相關性，並能有效的檢測出一氧化碳的含量。本自製微型化學儀器對一氧化碳的檢測分析結果，其 [COppm] = 2×107 × [偵測時間× 0.9]-2。

能源危機帶動太陽電池發展，卻受制於難以進一步的提升效率，因此，我們研究其結構與基本性質，如：不照光時的順、逆向偏壓、導通電壓及照光下不同照度、光源、太陽電池種類填充因子的比較，並了解不同負載下的最大功率。隨著實驗的延展，探究照度、入射光的波段、入射角度及經大氣層厚度對太陽電池的影響。經過數據分析及研究之後，我們發現太陽電池確有PN二極體之特性，導通電壓約為0.7伏特、太陽電池的填充因子，以單晶矽為最佳，其次是非晶矽、另外，陽光比單槍的光源更適合太陽電池工作。以濾光片將特定波長以下的光線濾除，並推算出能隙。另外，電流的大小與入射角之cosθ成正比，這也是為什麼太陽能板必須旋轉而使陽光保持垂直入射。

二氧化碳劇增引起的氣候變遷，已對許多陸生動植物的生存造成嚴重的影響，而廣大水\r 域生態系的變化也已開始受到注意。針對此生態系的主要生產者──浮游藻類，我們分別探\r 討了二氧化碳濃度對其生長、光合作用速率及水中pH 值之影響。實驗以透光度推算藻類生\r 長重量、以產氧量評估光合作用速率，並每天測量水中pH 值之變化。研究結果顯示二氧化\r 碳濃度升高只在短期（兩週）內對浮游藻類的生長及光合作用速率有所助益。然而當pH 值\r 持續下降使水溶液過酸時，即可能抑制藻類的生長，光合作用速率也相對降低，最後導致浮\r 游藻類的死亡。如果人類再不控制二氧化碳排放，屆時水中酸度下降到某種程度，即可能會\r 對水域生態產生極大的破壞！

本研究在於研發一個自動發球機，不但能夠發球，並發出各式的旋球，並可以隨時調整\r 發球的速度，我們希望可以實際的運用在棒球還有桌球的練習上，讓大家有一台最棒的打擊\r 練習機器。在製成了初代的發球機後，同學們想要讓發球機具備更完善的功能，於是經過不\r 斷的討論與試驗，運用了許多生活上可以取得的材料，克服了手動才能發球的問題。

台灣蜆，學名Corbicula fluminea 本實驗針對台灣蜆淨化機制和環境因子對淨化能力分析。\r 我們由探討台灣蜆因數量多寡、時間長短的影響，到更深入研究，從明暗、溫度、酸鹼探討\r 台灣蜆淨水功效，更把它導入生態應用。\r 針對台灣蜆與濁度的淨化關係，以定量水和沙調配。淨化後濁度測量以自製太陽能光電\r 箱來檢測，依據水中雜質多寡影響太陽能板吸電量，來分析淨水前後濁度的改變，具有原創\r 性及一般簡易測法難以達到的精準度。實驗顯示，數量與時間皆使淨化效率成長；明暗度對\r 台灣蜆淨化能力影響幅度較低；溫度、酸鹼實驗是在15℃到25℃、pH7的環境下效果最好，\r 皆應證台灣蜆在符合其生存環境淨化能力最佳。生態應用以工業、家庭廢水來導入，而結果\r 也指出對其皆有淨化作用，尤其在工業廢水方面更是明顯。

一、『馬步解』定義：向右二格、再向上一格稱為『馬步2』，推廣至向右n 格、再向上一\r 格稱為『馬步n』。\r 二、先逐一嘗試n×n 方陣中馬步解成立與不成立之各種情形，並整理列表。\r 三、利用嘗試結果研究出馬步解的例外規則。\r 四、根據鑲嵌解概念推得『環面解』，再進一步推得『甜甜?解』。\r 五、利用馬步解的特性，得到兩個重要性質：\r （一）『加法對應性質』。 （二）『乘法對應性質』。\r 六、利用『遞降法』，算出乘法對應。\r 七、根據『費馬平方和定理』，推得4m+1 型質數階方陣加法對應重覆之運算。\r 八、利用『削邊法』得到偶方陣的類馬步解，完成所有具有馬步規律解的尋找。\r 九、以往對於n 后問題的研究著重於解題邏輯思考，或是比較程式演算法的優劣。本研究\r 則是針對相同斜率規律格子點的解，探討其規則以及推廣。更重要的是對於經典的『八\r 皇后問題』的解，也可利用甜甜?解的概念加以精簡。