第50屆--民國99年

沖泡咖啡的機器種類五花八門，並且隨處可見，愛喝咖啡的人可以隨時在家中或是辦公室使用咖啡機來沖泡咖啡享用，而讓咖啡的文化很快的進入世界各地；然而，喝茶文化歷史悠久的我們，卻一直停留在泡功夫茶的階段，卻沒有像咖啡機一樣的產品，讓愛喝茶的人也能在家裡或辦公場所透過簡單的步驟就能沖泡出一杯好喝的茶品。因此，我們期待能設計出具有像咖啡機一樣訴求的泡茶機，使泡茶變成一個簡單便利的事情，而使得繁忙的現代人或年輕人也能很快地接受茶的文化，進而也讓西方歐美國家也能體會台灣茶的美味。 為達此目的，我們使用壞掉的咖啡機依其原理加以改良，藉由機械組與電子科專業科目的合作，完成一個自動控制水溫及泡茶時間的自動泡茶機。

本研究是以簡單的統計方式，來計算單個杯筊平面與凸面出現的機率，以及兩個杯筊投擲結果雙平面、雙凸面與一平一凸面出現的機率，在過程中我們分別從杯筊的大小、高度、材質三個面向，對杯筊的投擲結果來做探討，我們在研究的過程中發現，單個杯筊投擲時，因杯筊的形狀有凸面存在，所以當各種材質都會有凸面接觸地面後，凸面類似不倒翁的底部，杯筊會較容易平穩，因此平面朝上的機率較高，而高度、形狀、材質都會影響杯筊投擲的結果，不過最重要的是我們發現，同時投擲兩個杯筊時，可能因為杯筊凸面著地後較為平穩，再加上投擲過程中雙杯筊的碰撞，所以我們發現，同時投擲兩個杯筊時：一平一凸面出現的機率遠高於雙平面出現的機率(約高10%)，而雙平面出現的機率又高於雙凸面(約高5%)，但是不是一般所認為的：雙平面出現次數：雙凸面出現次數：一平面一凸面出現次數＝1：1：2。

本研究是針對小紅姬緣椿象成蟲(Leptocoris augur)的外觀特徵、習性、長短翅型及雌雄比例具有的多樣差異做探究。我們發現：小紅姬緣椿象在變成蟲前無法分辨雌雄，也無法分辨長翅型或短翅型的種類；溫度的變化會影響卵的孵化率和產卵數。我們也發現小紅姬緣椿橡短翅型雌雄交配產的卵產卵數與孵化數都是最高的；在校園的族群裡數量最多的也是短翅型的；小紅姬緣椿象在不同型交叉交配後的下一代，是以雌的長翅型最多，雌的短翅型最少，而長翅型雌、雄交配完全不會產下短翅型的；在小紅姬緣椿象自由選擇交配中發現，牠們會選擇和自己同翅型的個體交配，校園調查的結果也不例外。我們更發現：小紅姬緣雌椿象在沒有交配的情形下，平均約經過32天會孤雌生殖。

著名的荷蘭籍藝術家M.C. Escher以手繪的方式，創作了許多豐富且極具創意的密鋪圖樣。然而，在張瑜軒的研究[6]中，以加減遞補的方式來詮釋M.C. Escher的繪圖方法，這對於結構解析與製圖的設計方法上並無太大幫助。本研究主要以正方形為基本單元，首先利用已知的4種等量變換 (Isometry) 推論出正方形磁磚邊的作用方式共有9種；再利用窮舉的討論出共有47種設計方法，其中44種可以密鋪；並對M.C. Escher的圖樣做結構解析，在結構解析下配合快速且精確的方法製圖，創作新圖樣。最後，從二維平面延伸到曲面及立體圖形上，探討正方形磁磚在各種不同曲面及立體圖形可密鋪的設計方法。如：環面(Torus)、圓柱曲面(Cylinders)及著名的莫比紙圈(Mobius Strip)和正六面體(Cube)，在適當軟體的支援下，將可以在平面與曲面上輕鬆製作富有創意的新圖樣。

首先探討如何用尺規作圖將過三角形周長上的任一點之周長平分線畫出，並將作圖方法套用在幾何軟體上，進而利用幾何軟體「顯示軌跡」的功能觀察其包絡線。藉由觀察猜想某些性質，接著利用嚴謹的數學方法加以證明。再將三角形平分周長線的研究結果延伸至凸多邊形周長平分線的探討。最後延伸至凸多邊形以1:k的比例分割周長線，並且找出直接利用幾何軟體會出包絡線的方法。

我們研究出 柱河內塔的移動，可透過優選得到最佳化，並推出其通式。成功的解決了”Explorations in 4-peg Tower of Hanoi” ( Ben Houston & Hassan Masum , 2004 )這篇論文，所談及的『百年來，河內塔4柱以上的移動是不能証明最優化』。在研究過程中，我們透過移動策略與優選方法，發現將 柱河內塔完成移動所需的最少步數，依序寫成數列，其間關係存在有趣的巴斯卡三角圖型，利用此關聯性，我們成功的導出4柱、5柱、6柱的公式及可一般化的 柱最佳化通式，完整的解決 柱河內塔長期以來未能解決的問題。

石油、天然氣等化石燃料，在二十一世紀前就將枯竭，世界各國均積極尋找其他替代能源，其中生質酒精是相當被看好的一種潔淨能源，生質能源在於能夠利用穀物去轉換成酒精，具有製程簡單的優點，依目前的科技發展，已經有100％的生質燃料，但生質酒精在大量生產過程中，必須耗費大量的穀物，在全球糧食短缺的現在，將會使這種情形更加惡化，因此，我們選定校園附近雜草中的牛筋草作為研究對象，實驗中以硫酸及硝酸(濃度5 %)為研究條件，進行微波水解實驗，所得之水解液測定還原糖量，換算出理論酒精量，再以兩種酸中效果較佳的的一組進行發酵實驗，實驗結果顯示5%硫酸進行微波水解最好的條件為加熱10分鐘，溫度保持在140℃的條件最好，基質最高轉換率木糖為64.99%、葡萄糖為34.98%，換算酒精產量為236公升/公噸。

形成泡泡環的主要因素為：外圍液體由氣泡底部衝入氣泡內貫穿氣泡而形成泡泡環。 起始孔徑的形狀不會影響泡泡環的形成。 在雙孔的實驗中，若孔重疊，則可視為單孔；而不重疊孔氣泡混合後會產生壓力大的混合區，造成中間破裂而不成環。 在相同孔徑下，泡泡環離開時間與外加壓力及外力時間無關。 由連續方程式可推知孔徑越小的氣泡成長所需時間越短。 當泡泡達到離開噴射孔的時間，即使外力繼續作用，還是無法增加氣泡的體積，所以會有達到飽和值的趨勢。 使用球型氣泡模型來解釋外加壓力增加，氣泡體積亦增加的趨勢。 利用離開噴射孔氣體體積等於氣體進入氣泡的體積，可解釋外力時間與體積成正向增加關係。而氣泡在成長過程中，體積膨脹率隨時間而增大。

本研究以魚類仿生學為基礎，研究不同配重、張力及擺動頻率對魚類運動擺動形狀的影響，結果發現以下現象： 一、不同魚體配重的方式，其擺動的波形有明顯的差異，其中屬於高速型或中快型的劍旗魚所呈現的振幅差(頭尾振幅差異)最大，因此我們推論振幅差是影響魚類泳速的原因之一。 二、張力(魚體軟硬度)的增加對中慢型泳速魚種的波形及振幅差影響較為明顯。 三、擺動的頻率變大時，對不同魚種的振幅差均有改變，其中對中慢速的魚種(吳郭魚)影響最為明顯。

赤足郭公蟲有廣泛的食性，各種廠牌的寵物飼料都會食用，特別的是有同種類相食（成蟲與幼蟲都吃幼蟲）的現象。 生活史中的幼蟲期與蛹期，都有二型性的現象。 行為上，成蟲無明顯的趨光性，幼蟲有負的趨濕性和喜好躲藏在狹窄空間的傾向。 幼蟲會分泌白色物質，且偏好分泌在較狹窄的空間內（直徑3.65?1.11mm）；幼蟲分泌白色物質後，將白色物質當作蓋子，將幼蟲封閉在裡面；白色物質由一顆顆泡沫狀的顆粒堆積而成，含有還原糖和蛋白質。 用「冷凍法」冰凍幼蟲、蛹和成蟲超過五小時，可殺死飼料中的幼蟲、蛹和成蟲；殺蟑餌劑可吸引和殺死成蟲。