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第49屆--民國98年

瑕疵之美-矩形磚牆瑕疵線的探討

對於任一矩形磚牆,為了尋找如何用1×2的磚塊砌成沒有瑕疵線磚牆的策略。本研究發現:一、可以畫出沒有瑕疵線的磚牆最小規格為5×6(奇數×偶數型)或6×8(偶數×偶數型)的磚牆。二、(一)、在p×q磚牆中(p為奇數、q為偶數),若滿足條件p×q≧4p+3q-8,則當此磚牆被1×2的磚塊填滿時,必可以排出沒有瑕疵線的磚牆。(二)、在p×q磚牆中,(p、q皆為偶數),若滿足條件p×q≧4p+4q-8,則當此磚牆被1×2的磚塊填滿時,必可以排出沒有瑕疵線的磚牆。三、對於一奇×偶或偶×偶的磚牆(最小規格分別為5×6或6×8),必有策略可以畫出沒有瑕疵線的圖形。

小心「觸」電—PEMFC觸媒效能探討

燃料電池以鉑棒做為陰極和陽極,其價格昂貴且效能不理想。本實驗探究影響鉑與碳黑間的相關變因。由實驗結果發現最佳條件:鉑含量20wt%催化效率最好;而震盪時間會影響觸媒的分布,其中以震盪3小時表現最好;還原溫度可以改變反應速度,以80℃的效能最佳;還原劑的種類更直接地影響前驅物還原的效果,其中甲醇的還原力比乙醇高。經檢視觸媒的TEM照片,我們發現造成觸媒效能低落的元兇為「成核反應」,過多的鉑會聚集成塊而降低表面積;震盪越久使顆粒細小、表面能上升聚集成團;還原溫度高使得反應速率快,溶液中出現大量、細小的鉑晶核,使得鉑顆粒的表面積/體積比太高,非常不安定,讓其更容易聚集,也影響反應效率。

老師,要關門嗎?─室間隔音與聲音傳播之探討

本研究主要從我們在學校遇到的問題出發,加上最近大家熱烈討論環境議題,引發我們研究的興趣和動力。剛好在五下自然課中也學到相關概念,讓我們更有能力進行探究。由研究的結果我們發現聲音原來是這麼有趣而複雜的,以前我們都忽略它、誤解它。我們常會直覺把門關小就可以降低干擾(提高隔音),現在發現開口大小和隔音效果的關係並非單純的等差或倍數關係,把門關小隔音效果不一定會變好,只有在全部關閉的狀態下,才能達到顯著的隔音效果。其次,我們也發現隔音效果除了和開口大小有關,也和其他原理或效應相關(例如材料、共鳴、側路傳播),這正可以當作我們未來繼續研究的方向。

甩掉地球的油污 -- 機油汙染之復育

機油一直是環境中常見且難以解決的污染問題之一。為了尋找是否有方法能加快清除機油污染,我們搜集數種坊間傳說具有去油污能力的天然物,先將其浸泡於機油中作前處理,再加入自機油污染處分離出具分解機油能力之土壤菌(分別為Gordoniaspp.及Ochrobactrum spp.),藉由測量菌液的O.D 值以推測機油分解菌分解機油的效率。實驗結果顯示,經黃豆渣處理的機油,能使機油分解菌在相同時間內大量繁殖,提高機油分解的速率。另外,我們將分解後的機油淋在剛萌芽的綠豆上,與未經分解的機油比較,發現分解後的機油能降低對綠豆的毒性。因此我們認為在生物復育的過程中,可以先將黃豆渣灑於機油污染處,再加入機油分解菌,以縮短復育的時間並提高分解效率。

星星知我心

我們學會認星座,繪製「觀測星等需要的星座圖」,包含四季星座、星名及「天文年鑑」記載的星等;想出測量星等的新方法,我們自己設計製作「星等測量器」,利用「黃色透明玻璃紙」測量「夏季24 顆」、「冬季68 顆」及「太陽」的星等。使用「星等測量器」測量星星之亮度(星光最多能穿過多少張的玻璃紙);我們絞盡腦汁將「測量得到星星之亮度(玻璃紙的張數)」轉換成「星等數字」,先發現每3 張玻璃紙可以劃分成一個星等區,大致符合「天文年鑑」記載的星等;後又發現每1 張玻璃紙可以劃分成1/3 個星等區,更精準符合「天文年鑑」記載的星等。這種測量星等的新方法值得推廣與應用。

QQ變形蟲

自然教室裡,有以前上課的教具,很像市面上販售的黏黏手玩具,激起大家研究「QQ變形蟲」的好奇心。由查詢資料發現半液體形態的「QQ變形蟲」是利用膠水和硼砂結合形成的透明果凍狀物體 。透過展性、延性、彈跳能力裝置的測試及各種製作變因控制,進行一連串的研究與實驗,我們發覺許多影響QQ變形蟲性質的原因,讓QQ變形蟲除了好玩之外,產生學習科學的意義。

海口溝的彈跳高手

海口溝出現兩種不同的彈塗魚,一為小彈塗魚(俗稱泥猴),一為大彈塗魚(俗稱花跳),彈塗魚能在水面上或泥地上活躍的彈跳,我們測量小彈塗魚在陸地上一跳的長度,約為身長的1.3 倍至2 倍,並研究出彈塗魚適合生長的棲地環境與泥地的泥濘程度及食物性有關,漲潮時小彈塗魚隨著潮線活動,大彈塗魚則躲於淺水的洞穴中。彈塗魚在水面下的洞穴口會有一灘黑色的泥沙,泥地上的洞穴口則呈「爪」字形痕跡。洞穴有二個出入口,一為主要出入口,一為暢通水流和空氣,洞穴形狀呈「Y」型,作用有交配、孵育及家庭的功能。我們拍攝彈塗魚張開背鰭,大跳求偶舞以吸引母魚入洞交配的景象,針對彈塗魚喜好的顏色做了實驗,發現藍色能吸引較多的彈塗魚。

空中的小精靈~校園飛羽初探

本研究想瞭解校園鳥種族群、行為、與植物關係及繁殖狀況,結果如下:一、研究期間記錄到16種鳥,最大量依序為麻雀、白頭翁。二、鳥類特殊行為:紅尾伯勞喜歡停在制高點,另有領域性及吐食繭行為。鳥類理羽會沾取尾脂腺。素食鳥類吃砂石以助消化。天冷時鳥類會羽毛鼓起。三、校園鳥類棲地如下,空中:小雨燕等。制高點:紅尾伯勞。樹叢:白頭翁、綠繡眼等。草地:麻雀、斑頸鳩等。樹主幹:小啄木。四、鳥活動範圍與總數消長會隨著植物結果開花而遷移改變。五、共發現27處鳥巢。六、鳩鴿科喜歡在樹冠層築巢,輝椋鳥會集體築巢。七、斑頸鳩親鳥最常見行為是觀望、育雛;雛鳥是展翅、理毛。八、斑頸鳩繁殖時有孵蛋、孵雛、育雛、引誘雛鳥飛行等行為。

水中的阻尼振盪

本實驗主要以高畫素攝影機拍攝,透過影音剪輯軟體的定格功能,不只提高時間測量的精密度至30分之1秒,更可清楚記錄觀察浮體於水中上下來回振盪的位置變化情形,並探討哪些因素會影響其振盪週期、最大位移。進而找出浮體在水中運動時,所受阻尼力大小隨著其在水中的深度、接觸面積增加而變大;以及驗證阻尼振盪中最大位移遞減率與阻尼力的關係式。

酷酷掃~掃把的奧秘初探

本實驗的主要目的是想初步瞭解生活中常見的清潔工具-掃把-的特性。首先普查六年6班全體同學們的身高與握掃把的高度之間的關聯性,以及掃地角度的特點,發現身高與握掃把的高度之間存在著固定比值的關係,且女生的掃地角度普遍地比男生大。於是更進一步去探討掃把握的高度、掃把毛的材質、掃地的物質以及掃地角度與清潔效果之間是否有關聯性。結果發現掃把握的高度、掃把毛的材質、掃地的物質的確會影響清潔效果,而慣用的掃地角度不見得會使清潔效果變好。經由這個實驗,我們初步瞭解掃把的相關特性,最後也針對一些實驗中不足的地方提出了建議。