第49屆--民國98年

槍蝦可從是否抱卵及螯足大小等特徵辨雌雄；雌雄性比約58：42；成對比率約67％；體長以30~35 ㎜比率最高；雌雄配對體長關係呈正相關且雌蝦大於雄蝦；管徑3 ㎝、開口數3、雌蝦沒抱卵、雌雄體型相近及同時置入雌雄槍蝦實驗時其配對率較高；實驗對數越多、置入大體型雄蝦、配對時間越短及配對後再分離時間越長其配對專一率較低；槍蝦配對辨識部位主要在小觸角且由雄蝦主導配對行為。

文獻上，要尋找任意多邊形的內接母子相似圖形，尚未有好的辦法可解決此問題，本研究藉由多邊形的旋轉與伸縮觀念產生相似形的定理，發展出「內接母子相似作圖」的好方法，即利用本研究命名的「旋心」，透過旋轉可輕易得到過邊上一點、形內一點作出內接母子相似圖形。並研究出「旋心」的相關性質，利用此相關性質，我們得到特殊四邊形，何者圖形必無內接母子相似？何者圖形在什麼條件下，才會有內接母子相似？

本實驗是針對不同物件上的指紋所進行的研究。主要以粉末法與硝酸銀法、碘燻法呈現不同材質上的指紋，並將指紋置於不同環境中，觀察指紋殘留時間長短，結果發現物件材質會影響指紋的殘留時間；另外，我們也收集了不同年齡層與性別的指紋，觀察指紋呈現情形與殘留時間長短，結果發現年齡對指紋的呈現與否影響很大，這應該是年齡影響指紋上分泌物多寡所造成的結果。此外，我們發現布料上的指紋極難呈現。

果蠅是日常生活中可時常觀察到的生物，而參考前人的報告結果可知，果蠅具有辨識嗅覺以及對嗅覺產生學習記憶的能力。本次實驗的目的，是想探討果蠅經過嗅覺學習行為之後，可分辨不同氣味的最低濃度為何濃度，以得到果蠅可以感受到的氣味臨界濃度；並且利用高溫或是電壓刺激以產生的嗅覺記憶，比較其能夠分辨的最低濃度是否會有差異。我們利用自製的果蠅嗅覺選擇器進行實驗，當以高溫作為處罰，測量果蠅在面臨不同濃度(1M~10-4M)的蔗糖溶液以及固定濃度(0.001N)的醋酸溶液時，發現果蠅起碼能夠感受到10-3M 蔗糖溶液並產生學習記憶行為；而以電壓作為處罰，果蠅可分辨蔗糖的最低濃度下降到10-4M。因此我們發現，果蠅在強烈的處罰之下，比溫和的處罰能分辨出更低的蔗糖的最低濃度。

量測液體黏滯係數的方法有很多種，各有其優缺點。本研究旨在提出一新方法，由定義推導出轉動情況中的數學關係式，並利用自製漂浮法實驗裝置測量液體的黏滯係數，同時探討液體介面與黏滯力之關係。本研究利用一壓克力圓盤置於待測液體之液面上，使其轉動後，量測其角速度隨時間之變化，透過理論分析，求得其黏滯係數。研究結果顯示，圓盤受液體黏滯力作用後之轉動現象與理論分析甚為吻合，所得之黏滯係數亦與公認值接近。本研究不失為是量測黏滯係數之一簡易可行的方法。

本研究中，我們自行製作了小型類傅科擺，並以水寫紙與寶特瓶設計出可清楚記錄其擺動軌跡的裝置，由此探討類傅科擺與傅科擺間週期以及偏轉方向的差異。1.傅科擺週期必須大於一天，而類傅科擺的週期僅需1分鐘左右即可完成。2.北半球的傅科擺轉動方向必為順時針，而類傅科擺則順逆時針方向皆可。為了進一步了解傅科擺隨緯度不同，週期會隨著變化的現象，我們再一次自行設計模擬裝置，模擬在赤道面上觀察地球外的直線運動；再藉由投影的方式，將赤道面觀察到的情形投影回到地球表面，即為地球表面觀察到的情況。最後我們發現了一個有趣的現象，傅科擺與颱風的成因雖然都是來自於科氏力，但是在北半球的傅科擺為順時針轉動而颱風卻是逆時針轉動。

我們從硬幣直線翻轉(原為柱體翻轉)做研究，根據遊戲規則(見p.1)，得出對於s枚硬幣經過一次大翻轉的位置變換關係：(1)當x為偶數，則f(x)=1/2*x (2)當x為奇數，則 f(x)=1/2*[(2s+1)-X] 其中：x為原位置，f(x)為新位置。接著，利用上述的變換關係，發展出我們的創意解法---「鏈」(見p.7)，並研究出鏈的相關性質，利用其中的性質，解出直線翻轉的完美歸位通式：2l≡±1(mod 2s+1) ，其中l為主鏈長度，並從通式中再延伸出更多性質。最後，我們將直線翻轉研究結果擴展到平面翻轉(見p.14)，並發現平面翻轉完美歸位與兩方程式有關，即lny-lmx=0，lny-lmx=1，其中ln，lm分別表示行、列的主鏈長度。進一步，利用相關性質導出平面翻轉第一次完美歸位之通式。

本研究為探討北港高區對台灣中南部地體構造的影響。以推土機理論為基礎設計模型進行實驗觀察，並以中央地質調查所的活動斷層分布及地殼變動GPS測量結果進行比對，得到三點結論：一、台灣中南部造山運動隨著海岸山脈西移擠壓隆起形成中央山脈，中央山脈是由東向西逐漸發展，在山脈內部的斷層已不再活動，在西部的活動斷層是目前主要活動變形帶。二、中央山脈構造及發展是由海岸山脈擠壓運動所形成，和北港高區無關。三、台灣中南部山脈前緣部分西部活動斷層受到北港高區影響，只能在高區東側及邊緣發展，並影響高區附近的地殼變形方向，在西南側似有脫逸現象產生。

本研究的主題是探討日本紋白蝶(以下簡稱紋白蝶)間如何分辨雌雄。經實驗發現並驗證雄蝶在近距離時是利用視覺來尋找雌蝶，而不是利用一般所熟知的費洛蒙(嗅覺)1.。還發現雄蝶翅膀對於紫外線有吸收能力，雌蝶翅膀對於紫外線則是有反射現象的明顯差異，因此造成雌雄外觀上有強烈的視覺對比。更進一步用掃描式電子顯微鏡(SEM)發現形成紋白蝶雌雄對比的原因是翅膀鱗片上的奈米級顆粒多寡所造成的。最後驗證了雄蝶翅膀對於紫外線有吸收能力就是由鱗片上的奈米顆粒所造成的。而且用去除掉奈米級顆粒的雄蝶標本竟然也可以很快的吸引其他雄蝶的靠近，證明了紋白蝶利用「翅膀對紫外線波段的反射與否」來當成性標。

由於對電池的好奇，我們展開了一段電池尋寶之旅。我們先從水果電池出發，然後經由一連串的實驗設計，發現電極的種類、距離、面積大小，甚至電解液的種類、濃度大小都可能是影響電池電功率的因素，特別的是我們發現並非電解液濃度越高，產生的電功率就越高，而是有濃度限制的。最後我們成功使用生活中廢棄不用的電線、電池的鋅殼及濃度5﹪的鹽水加檸檬皮汁，設計出環保而又可用的電池，並且應用在自製的玩具上。