第50屆--民國99年

目前用以製成活性碳的材料為木材、椰子殼、稻殼等，皆為質地較粗的纖維材料，而我們採集校內福木及欖仁落葉製成活性碳，經電子顯微鏡觀察，孔洞密度皆比工業用活性碳大，孔洞個數較多，孔洞的大表面積有利於吸附雜質；經由磷酸化學活化的活性碳，甚至出現直徑20μm以上的較大孔洞，有利於吸附較大的有機分子。另外，在不同的落葉活性碳對於有色溶液的吸附情形中，不同前處理所製成的活性碳大部份對亞甲?及過錳酸鉀吸附效果頗佳；對重鉻酸鉀溶液吸附效果其次；而對硫酸銅的吸附效果較差，但所有吸附能力皆較工業用活性碳的效果優異，由此可知，我們自製的落葉活性碳能有效運用於校園實驗室有機染料及重金屬溶液之減廢處理，並達到校園廢棄物再利用的目的。

磁性粒子可吸附水溶液中微小顆粒，再以外加磁場將之與水溶液分離，本實驗中的磁性顆粒(Fe3O4)先以矽酸鈉對其表面包覆，以保護磁性顆粒而避免其在水溶液中受到酸鹼的腐蝕，再利用胺基修飾合成具胺基的磁性吸附粒子，用此胺基磁性粒子對水溶液中的Cu2+，陽離子染料(亞甲藍)、陰離子染料(RB5) 進行吸附實驗，發現在pH值約為7時，對Cu2+有很好的吸附效果；pH值約為6時，可以大量移除水中的陰離子染料(RB5)，但由於胺基在水中會形成NH3+，故不易吸附陽離子染料(亞甲藍)；吸附過Cu2+的胺基磁性粒子，可在酸性溶液中將Cu2+脫附，再重複利用，在鹼性溶液中，RB5也可從胺基磁性粒子上脫附，但效果不如Cu2+。

透過研究漩渦的構造，並建立一個裝置來模擬縮小的漩渦，實驗當我們遇到漩渦時該如何自處才能提高獲救的機會？以及有沒有穿救生衣對我們遇到漩渦時脫離的時間有沒有什麼影響。

設計問卷調查統計國中同學使用修正帶的狀況及意見。募集廢料並蒐集數十種品型修正帶，經細心拆解，充分了解共同的主要結構功能。歸納為數個傳動環節及部件，以力矩、功率、摩擦力等科學概念由動力面向及速率面向分析其中的輪軸、齒輪、皮帶滑輪等機械裝置，設計相關十個實驗進行探究及驗証。其中最關鍵的是迫緊載帶機制及強制滑動界面的傳動探討。也細膩解析棘輪阻逆、手動緊帶、替換內帶、塗抹頭的設計，凸顯各部件的改良歷程，及許多仍待改進的重點。並比較日常生活中類似修正帶的二輪互動裝置的異同，如腳踏車、錄影音帶、膠捲底片。應用修正帶的設計，經歷反覆思索及實作修正，發展完成以簡易材料製作可持續通用一般雙面膠帶的機身設計。

本報告透過以PVC管接上中音直笛頭模擬吹奏直笛的?況，?用Spectrogram音頻測試軟體測?所得結果，在管徑、前孔長、前孔寬?、氣??、溫?都被控制為常?的情況下，分別改變其管長、孔徑大小和?孔間距?研究聲音、直笛孔的大小與距?對誤差的影響，藉由孔的直徑、距?與誤差的關係，發現孔?的直徑愈小時，其誤差就愈大。但只要孔徑到達一定大小時，波長的依據會由孔中心變為孔前端，?照此規?進?。當孔之間的距?越大時，其頻?就會愈小。管柱前端效應對頻?的影響遠大於末端效應。但得到這些結果之後，我們又對直笛本身的奧妙產生疑問，於是在討?時先對調音方式進?研究，而發現在孔全蓋住的情況下，調音的效果並?大，而其餘則可藉由移動直笛上段與中段?接距?改變頻?，進?調音的工作。接下?則是討?高八?音是如何產生的，我們發現要使音高八?，必須將大拇指所按的孔改為半孔，於是?解大拇指所按的孔是讓音提高八?的關鍵，?將其取名為高八?音孔。為?要瞭解高八?音的產生，在查資?時又發現直笛發聲時內部產生的駐波並?是只有一種，其最低頻?的整?倍都可形成駐波，而最低的頻?稱為基音，決定音高，其餘決定音色，稱為泛音，所以只要讓原本的基音被?倍頻?的泛音取代，就可呈現出高八?的音。

五方連塊組成的『變化圖形』共有十二組。每個圖形的角數=邊數=頂點數。圖中每出現一個『L 』形缺口則邊數+2，圖中每出現一個『凹 』形缺口則邊數要+4。 五方連塊12組圖形中，『線對稱圖形』有I、C、T、V、X和W；非線對稱圖形有L、y、P、Z、N和F。『點對稱圖形』有I、X和Z三組；非點對稱圖形有L、y、P、C、T、V、N、F和W。 五方連塊的12組圖形中， P 有10個單位長，其他圖形則則有12個單位長。面積相同而形狀不同的圖形，簡稱為『等積異形』。 12組圖形每次挪動一塊太陽鏡片後可變成另組圖形，其可變成的圖形組數共有2組、4組、8組、9組和10組五種。 五方連塊圖形的『接龍』與各圖形的可變性有關，利用各圖形之間的相關性進行順時鐘、逆時鐘都通順的迴圈。 一個完整的的『老鼠洞』要用8個單位圍邊框。但受限於五方連塊圖形之限制，還得考慮五方連塊十二組不同的圖形變化。實地操作後，可以排出第13個洞的老鼠洞喔。

獨目棋盤的定義：在m×n的方格棋盤最右上角方格中先放置一個黑色棋子，其餘方格皆為空格，有如白眼球中的黑色瞳孔，故稱之。 獨目棋盤的棋子放置規則：最右上角方格中先放置一個黑色棋子，之後每次可以在剩餘空格中放入一個白色棋子，並且同時改變相鄰方格中棋子的顏色，即黑改白，白改黑，若是空格就無變化。 本文證明了什麼樣的獨目棋盤在放滿棋子後，會讓方格內的棋子都變成白色棋子，並且找出可以令人依循的放棋原則，以及對所有棋盤設計一種通用放法，最後算出一些棋盤的所有放法。此外，我們改變黑棋的初始位置與初始黑棋的數目（可為0），試著探討與原棋盤的不同之處。

在國中一年級下學期二元一次方程式常見到一道題目『一個二位數的十位數字與個位數字的和為15，若將這個數的十位數字與個位數字對調位置，則所得的新數比原數小9，請問原數為何？』。類似這樣的題型有許許多多，但是都探討到四位數之內，因此我們試著將其延伸到多位數，並試著能否找到一定值，並利用這些關係加以編碼，製作數組只有我們才能進行解碼的數字，利用它來傳遞我們之間的小秘密。 本文介紹關於二位數到八位數的證明過程和結果，我們發現只要依循數字之間的大小關係及既定的運算規則即能得一定值。利用這種關係可將轉換成文字，用來編碼及解碼。

本研究主要是以台東市的氣溫觀測站，以及市區外圍西南邊的知本，北邊的鹿野，以及東北邊的東河等四個氣溫觀測站，調查從2000年至2009?，這十年期間的逐時氣溫資?，?探討台東地區的氣溫變化趨勢、熱島效應隨著季節、時間的演變情況，並試圖找出影響台東氣溫變化的原因。 本研究的結果發現：近10年(2000~2009)台東站之年均溫為24.7 ± 4.3 ℃，與近30年(1978-2007)平均值(24.4℃)比較，年均溫升高了0.3℃，另外，台東站每年九月均溫亦呈現逐年上升趨勢，上升幅度0.1184 ℃/年。月均溫分析結果顯示，四個測站在季節上均有一致的表現，最高月均溫均出現在7月，最低月均溫出現在1月。此外，在冬季時四個測站(台東、知本、鹿野和東河)的平均溫度標準差均大於夏季，顯示這四個地區的溫度在冬季時會有較大的差異。 UHIs(台東-知本)、UHIs(台東-鹿野)的UHIs值明顯大於UHIs(台東-東河)，這可能與海拔高度、地理位置及植被分佈有關。UHIs(台東-知本)在夏季時早、晚的UHIs值?大於中午，UHIs最大值(1.4)出現在19~20時，且持續到翌日清晨。UHIs(台東-鹿野)在夏、冬季的UHIs值均呈現早晚高、中午低的熱島效應情形。UHIs(台東-東河)在夏、冬兩季之每日平均溫度差(UHIs)變化情形與UHIs(台東-知本)類似。台東市區與周遭鄰近地區確實會因為熱島效應的影響而產生1~2℃的溫差，這個溫差在白天時?甚明顯，在中午過後開始增加，溫差最大值發生在夜晚。台東市的熱島效應普遍發生於下午17時至翌日清晨5時。

從圓形錢幣旋轉中發現旋轉體會出現1.公轉、2.水平式自轉、3垂直面自轉…等三種旋轉方式。發現影響錢幣翻轉及重物在頂端平衡的因素有敲打的位置、敲打的力量、加重物的重量、離心力…等。錢幣的旋轉可以發現使用十元硬幣、敲打位置在半徑一半的中間位置，錢幣與彈射棒的夾角0度會有最佳的旋轉效果。利用前述發現可輕鬆製作七彩旋轉錢幣與旋轉錢幣發射器。