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第48屆--民國97年

搞「軌」-有「跡」可循

路邊停車時,總需要三番兩次的調移車身,過程些許費時,因此,嘗試推算一次順利進出車格之軌跡。我們以開出停車格之軌跡做探討,軌跡建立之後再依循所建軌跡供車輛倒車行駛。為了能順利一次路邊停車,我們設定方向盤轉動量最大,讓前輪達到最大轉向角θ(一般車輛是35度),以取得最小迴轉半徑R,利用車輛基本性質,包括:車前懸a、前後輪軸距b、車後懸c及車寬d,推導計算最小迴轉半徑R,所代出之公式經模擬實驗,其誤差率均小於5%,值得引為後續研究之用。於路邊停車軌跡部分,先探討車輛出車格之軌跡,包括:左轉、直行及右轉軌跡,三個軌跡的反向連續軌跡,即為路邊停車時倒車的應行進軌跡。於倒車入庫軌跡部份,則包含直行及右轉軌跡兩部份。最後,對於誤差修正之探討,我們提出所謂前輪轉動受「軸承」控制之計算觀念,將車輪轉動中心砌合實際狀況轉移,於給定承軸及輪胎外側圓心之距時,將有更精密之數據展現。

色味俱全的豆芽菜

豆芽菜容易生長也是日常生活極為普通但口味清爽的一道菜餚,但每次食用時總覺得\r 缺少些什麼?顏色總是白色的,味道總是得靠一些辛香料來提味才能開胃,對於本來就\r 不喜歡吃蔬菜的小朋友,更是沒有一點吸引力。因此本研究嘗試使用天然蔬果的色素,\r 做為培養豆芽菜的養份源,測試豆芽菜生長的可行性,而天然蔬果的色素及味道是否能\r 夠為豆芽菜所吸收,使豆芽菜長得更好看,吃起來更有味道。

海邊的風吹砂怎麼會膠結成塊呢?

風吹砂的砂粒中含有大量的碳酸鈣,當帶有酸性的雨水和濱海植物根部釋出\r 的物質溶於水中,就會侵蝕碳酸鈣,並沈澱於顆粒的細縫中,形成灰白色、半透\r 明和黃褐色的細小顆粒,將風吹砂顆粒膠結起來,這些細小顆粒就是膠結的介\r 質。碳酸鈣含量越多,介質與顆粒間的接觸面積越大,膠結就越緊密。\r 而風吹砂顆粒膠結時形成的分層,是由規律的季風帶來砂粒並膠結,其中一\r 次風吹就會造成一次膠結,若過程中有間斷,會因分界處較脆弱而形成分層。

當「月曆縱橫刪」遇上「八皇后棋」

在月曆上任意圈選出一塊4x4的方陣,並在方陣內任選一個數字,將跟此數位在同一行、同一列的其它數字刪除掉,繼續重複一樣的工作,直到4x4的方陣的各行各列都只剩下一個數字,觀察後發現縱橫刪後的四數和等於四角數和。研究過程中,我們發現「八皇后棋」的遊戲方式和「縱橫刪」有異曲同工之妙,將「八皇后棋」與「縱橫刪」的遊戲結合後,發現縱橫斜刪後的八數和均等於四角數和x(8/4)。我們利用符號將縱橫刪的所有可能列舉計算後證明:只要橫列與縱列均為等差數列的nxn方陣,其縱橫刪後的n數和均等於四角數和x(n/4)。另外,我們也延伸思考出一些與「縱橫刪」、「八皇后棋」相關的數學遊戲,希望將來更能研究出結合其他遊戲的「縱橫刪」新玩法。

變形的太陽

太陽西下,接近地平面之際,它的形狀由圓形漸漸變為橢圓形,原來是空氣折射所造成。

水中疑慮—探討自來水中餘氯含量

運用二年級上學期所學過的「沉澱法」及二年級下學期的「滴定實驗」方法,對自來水中餘氯含量加以探討、測定,並加以整理,嘗試將理論知識化為實際應用,並透過不同的變因,對水中的氯進行更精準的了解,並於實驗後,以分析探討的方式加以彙集整理。

風從哪裡來-從太陽風及日冕拋射物質探討太陽系的磁場

本研究為探討太陽風粒子與日冕拋射物質之振盪性及關聯性,建立太陽風來源的可\r 能模型。研究資料來自NASA 的SOHO衛星資料庫中太陽風粒子及日冕拋射物質觀測記\r 錄,數據計有2000年到2006年太陽風速度、密度資料59434筆及2000年到2005年日冕\r 拋射物質發生位置角、最大角寬度、能量7244筆。經由移動平均濾波法及時序分析,藉由\r 分析振盪週期及關聯性探討,得到三點結論: 一、太陽風及日冕拋射物質均有週期振盪\r 的現象,兩者振盪有一致性。 二、日冕拋射物質現象會直接影響太陽風通量密度變化。 三、\r 太陽風的來源有三種:穩定的弱噴發源、半規律性90度結構的次噴發源及日冕拋射物質\r 所形成的強噴發源。

即產即用製氫瓶

為因應世界性的能源短缺,尤其是定製型發電機、電動機車、3C電力……等的能源供應問題,本研究首先針對氫能經濟的優、缺點和燃料電池的發展現況,作一分析討論,接著探討氫氣在一般實驗室中常用的製造方法,且在排除電解法用於本裝置的可能性之後,試圖研發出一種可重複使用的「即產即用製氫裝置」,以作為車用燃料電池的氫氣來源。

增強馬力環保節油裝置

人類生存的三大要素為空氣、食物、水,根據聯合國研究報導,地球因溫室效應造成南北極冰山日漸融化,海洋水位逐年上升、陸地逐漸消失,病毒容易茲生變種擴散,嚴重威脅到人類生存空間,其主要來自二氧化碳過量,因此,二氧化碳減量已成為世界各國刻不容緩的課題。而大量的二氧化碳主要來自於重工業汙染及汽機車廢氣排放,本創作即是為了減少汽車排放空氣污染問題及節省油料而研究。

滄海桑田一瞬間

自從我們戶外教學結束以後,對那藏在土裡有著神秘氣息的化石深深著迷,一回到學校便展開一連串深入化石的調查,為了更深層的了解化石,我們便決定到化石保存較多的苗栗白沙屯挖採,一路由海邊爬到山上,並且五十公尺設置一點,紀錄他的高度、方位、角度,順便帶了挖掘器具將化石挖掘出來,並從化石圖鑑找出它們的名稱。接著在藉著水道模擬,推算出當時的流速,可以判斷當時的水流緩慢,沉積顆粒較小,加上沒有大海浪的侵蝕,所以化石保存完整。最後藉由FLASH動畫製作,將整個海岸的變遷,完整的呈現出來。