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第49屆--民國98年

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。

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。

節能減碳,化腐朽為神奇─光碟機與手機合體

廢棄的養樂多罐可以做成樂器嗎?應如何鑽孔?它可以吹出哪些音?令我們感到十分好奇!實驗結果得知多多笛的「吹管口」形狀對聲音高低的影響不大,但是得將管口壓扁些才能吹出聲音來;「吹孔越大」聲音越高。「按孔位置」越靠近吹孔、「按孔越大」、「垂直或水平方向的按孔數目越多」時聲音越高。在按孔位置固定的情況下,多多笛的聲音高低主要決定在按孔的大小和數目,也就是開孔總面積。根據這樣的關係,從已知的標準音頻率反求開孔總面積來決定按孔大小,我們終於做出可吹「Do、Re、Mi、Fa、Sol、La、Si」七個標準音的多多笛了!

自由的代價--創造出新式極限運動

高空彈跳是用彈性繩一邊繫著身體,另一邊繫著高處平台,從高台躍下的活動。跳下時,繩索會伸縮並吸收墜下的能量,經數次擺動玩家就靜止不動。本研究是繩索的尾端並不固定!繩子放掉時,靠尾端纏繞橫桿的力量來綁住玩家,讓玩家心理恐懼更勝高空彈跳,玩起來更刺激。 首先利用重量極輕的物體來模擬,找出尾端的最高及最低極限且能安全的降落而設計出來,測試可行後,再將重量放大。我們認為在極限運動場中,尾端越低是較妥當的設計。因此之後實驗則是將重量放大外,也開始研究尾端的最低角度,不再重視尾端的最高點。現有極限運動都是外國人發明的,我們想發明這種最刺激、恐怖的極限運動,把它帶到國際舞台,讓大家體驗這個運動,為台灣人爭光!

貓空纜車T16塔柱基礎鄰近地區之地質問題

從貓空纜車T16 塔柱基礎地區之?探岩心檢核,實驗室試驗及各項收集資料的研究結果顯示,該塔柱基礎鄰近地區在地表下10 公尺以內的岩石品質指標,大部份皆小於25 以下,其地層屬於破碎狀態。薔蜜颱風24 小時累積降雨量超過400mm,使得土壤及岩石等地質材料在颱風豪雨的浸潤下,含水量呈現飽和狀態,間接弱化其地質材料的強度,減低該邊坡地層的穩定性,本研究地區在颱風豪雨的侵蝕作用下,因此產生了長約200 公尺,寬約40 公尺之邊坡破壞。本研究工作包括:地質資料收集,邊坡破壞勘察,岩石露頭位態量測,?孔岩心之岩石品質指標估算,地質材料樣品採集,含水量及液性限度試驗,力學強度試驗,地形剖面繪製,研究結果分析與討論,以及本報告撰寫等工作。

活力再現

主要是研究使用橡皮筋彈力器驅動潛行車廂體進入隧道後,產生的活塞效應與引流效應做為主題,探討潛行車廂 (斜面、平面車頭造型)對隧道內各個垂直圓周角度(@15°)與水平@18cm的氣流速度變化。結果發現在隧道活塞效應與引流效應最大的為垂直圓周角60°位置,再針對隧道圓周角60°水平向之B- 4、E- 4、H- 4、K- 4等孔位開設直徑4cm的通風口,測試驗證開設通風口後能有效降低活塞效應,使引流效應趨緩。潛行車廂行駛隧道所引發的最大活塞效應與最大引流效應之位置所得數值,建議於活塞效應與引流效應最大位置區可設置通風口或減壓井,甚至利用空氣流速效應設置發電機組提供隧道內之照明,使隧道成為綠隧道。

壞菌都殺光,越冷越抗氧

本研究係以冷泉菌水解鯖魚蒸煮液,可由食品工廠排放廢水中開發一種高價值與高功能的健康食品來源為研究主題。結果顯示,冷泉菌發酵10~30分鐘,可以顯著地降低鯖魚蒸煮液的揮發性鹽基態氮由135 降至99 mg%,添加30 g 冷泉菌於魚肉水解液中,即可抑制金黃色葡萄球菌的生長,而此水解液並不會影響腸內大腸桿菌的生長,添加冷泉菌40-50g 之水解液,凍乾後的總色差與市售奶粉並無明顯差異,鯖魚肉蒸煮液的去除DPPH 能力可達92.26%。冷泉菌的添加並不會降低其高去除能力。添加40 g 冷泉菌對亞鐵離子能力的去除效果最好,殘留率31.29%。添加冷泉菌40 g 組的鯖魚肉蒸煮水解液,其亞麻油酸過氧化物降低的能力,高達98.20%。本研究之成果可以提高魚肉罐頭業者回收蒸煮廢液意願,減少對環境的影響。

消滅口中的惡魔

現代忙碌的社會,生活中充滿了誘人甜食及飲料,再加上飲食習慣不正常,許多人都忽略了口腔清潔,我們很想知道,如果忘記潔牙,會造成什麼樣的後果?爸爸媽媽常說飯後要潔牙,不刷牙就會蛀牙,那蛀牙的原因是什麼?平常用的市面上賣的牙膏,廣告是否誇大不實?能達到廣告宣稱的效果嗎?如果不認真刷牙,只是漱漱口,是否就一勞永逸了?因此希望藉由這次機會,針對個人口腔衛生做深入的探討,並且宣導保健的重要性。

風碩-室內氣流之探討

炎炎夏日常為了兼顧舒適與節能,會將窗戶及氣窗全部開啟,而窗戶及氣窗的開口位置及大小均影響著室內通風效果,因此我們製作與教室等比例的壓克力模型,拍攝線香通過模型的軌跡,觀察開口對氣流的影響,並將它放置在均勻穩定的風洞之中,以模擬教室的通風狀況。實驗結果,在兩隔板開口對稱時,室內通風率隨隔板距離增大、隨入口風速減小;若在後隔板開了氣窗,其通風率會隨隔板距離減小、不隨入口風速變化,顯示開氣窗將讓室內通風率更加穩定。再者流體在進入開口處時會有加速的現象,其速度變化率會隨入口風速有遞增的趨勢,且隨兩隔板距離增加漸趨明顯;而風速變化率卻與兩隔板距離成指數遞減關係。

黏土萬用在哪裡?

起初,看到萬用黏土是在老師辦公室裡。老師使用它來黏貼學生送的卡片,公仔及學校海報,所以對這黃黃的小東西很感興趣,但這黏土售價高,於是,與老師討論是否可深入研究萬用黏土及自製黏土的可能,並請老師協助我們尋找製作黏土的材料。 我們製作萬用黏土的主要成份「聚異丁烯」及「碳酸鈣」,依照不同比例調配成附著力不同的黏土。將聚異丁烯的重量固定,加入一定比例的碳酸鈣,從中調配最適合比例的黏土。我們發現,比例「1:1.9」以下所調配出來的黏土過於黏稠【圖一】;而比例「1:2.3」以上所調配出來的黏土,略顯乾硬且會有碳酸鈣未完全與聚異丁烯充分混合。所以,我們決定針對比例「1:1.9」至「1:2.3」的黏土進行進一步的探討及研究。