全國中小學科展

第48屆--民國97年

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。

反尤拉過程

使用尤拉函數尋找某一個自然數n互質個數k,Ψ(n)=k是大家都以精熟悉的方法。而,我們有一個想法,某一個互質個數是k的情況下,則對應於自然數n的情況是如何?如何從Ψ(n)=k反推Ψ-1(k)=n?Ψ-1(k)=n有沒有解?對於Ψ-1(k)=n有哪些性質?Ψ-1(k)=n解的範圍如何?在本研究將逐一研究及討論。

清潔驅蟲我在行-功效提升和自動控制裝置

我們利用天然或回收廚餘測試清潔功效,具極佳效果的可提供日常生活參考使用。與橘\r 子工坊配方比較發現,不論在清潔地板或油性筆跡,檸檬皮比橘子皮有更佳的效果,皮層組\r 織不同成分亦有不同的清潔功效。又利用日常生活常見清潔容器及工具結合改造,可製作便\r 利的清潔器材;依照清潔劑用量,可選擇不同釋出裝置,分為噴灑式、擠壓式、滲流式,並\r 結合海棉、刷子、菜瓜布,具有方便操作,易於收納後再使用。調配有機驅蟲劑,發現以蔥、\r 薑、蒜、辣椒和4 種混合的醋酸稀釋液,具有明顯功效。我們還設計出環保又便利的簡易手\r 動控制灑水器,更進一步設計定時定量自動噴灑器。本研究結果可作為日常生活中,在環保\r 的原則下,有效提升清潔和驅蟲功效。

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。

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。

正直的好朋友-發現三角形兩中線直交定理

這篇作品的想法源自於課堂內同學的發問,讓我們對「三角形兩中線直交」的問題產生了興趣,在經過我們嘔心瀝血的研究後,不僅找出了使一般三角形兩中線直交的充分必要條件,更發現到:若一三角形兩中線直交時,其重心到頂點的距離會等於「底邊」的長度等諸多性質,最後並統整出具有兩直交中線的可能特殊三角形。利用這些數學發現,讓我們在必要的時候,很快就能判斷出一三角形的兩中線是否直交,也因此縮短了做題的時間,使解題更有效率,更因此活化了我們的數學思考方式。

單位分數分解Ⅱ

對於「厄多斯與斯特勞斯猜想」,一直以來皆尚未有人破解。但研究價值未減,我們受其\r 吸引先後做出兩份作品。\r 第一份針對四十五屆中小學國展第三名作品做改進。發現其內容太複雜,不夠精簡,且\r 過於執著全國第三名作品的部份思維,導致代數衍生過多、計算困難,不夠系統化!\r 所以今年我們改進前份作品:最初思考以完全代數化來精簡內容,並引用方便閱讀紀錄\r 的數學符號運算。沒想到卻也意外找到「 厄多斯與斯特勞斯猜想」更 有系統地處理方式!\r 也因架構更系統化,讓我們方便以電腦程式來測試。\r 雖然最後,我們仍然未解決「厄多斯與斯特勞斯猜想」,不過卻在目前找到的資料中,得\r 到最有系統的解題架構,並將此猜想轉化成另一個存在性問題。

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。

彩虹人生

彩虹人生的研究,主要是為了照顧身心障礙者與老人在交通上的安全,原本想在柺杖上加貼反光貼紙,不過發現反光貼紙須有燈光照射才會反射,而照射到才反射的速度過慢,會讓開車的人及機車騎士來不及反應,所以我們改用LED,讓LED自動閃爍,這樣可以讓開車的人及機車騎士提早發現前方行人,讓身心障礙者及老人在行走時更加安全,而我們第一個燈用的是七彩燈,原因是可以帶動後面燈泡的震盪效果,有了一閃一閃的警示,提醒駕駛人及機車騎士的效果會加倍。起初設計要用IC「NE555」來帶動LED的震盪,外加半調式可變電阻「SVR」可以調整速度與亮度、不過我們意外發現,七彩LED原本就會閃爍,到電子街詢問,更發現到有各種不同的閃爍速度,加上七彩LED可以節省許多空間,所以我們得到共識,以七彩LED並聯後面的LED帶動震盪,取代了原先要以IC「NE555」帶動震盪的位置。

求過任意點作多邊形面積平分線

運用中線性質、平行線交換面積、等角面積比定理和作相似形、作三點共圓等,求出「過三角形邊上、內部、外部任意點」的三角形面積平分線。再探討出過三角形內部點的位置和面積平分線的數目關係。並擴大解出「過四邊形至N邊形邊上、內部、外部任意點」的N邊形面積平分線。