第50屆--民國99年

重心的等積性質引發我們對等周分割的興趣，本研究的周心定義為與△ABC同平面上，使得OA+OB+AB=OB+OC+BC=OC+OA+CA的O點。我們透過分類技巧與圓冪性質成功找出任意三角形周心的作圖方式、周心存在與否及位置的判別式，並找出與周心息息相關的環圓。我們並成功透過環圓，逆向推導找出另一種周心的作圖方式。

禾本科是台灣常見的野生植物，經觀察發現此科植物普遍有變色現象，其中以五節芒(Miscanthus floridulus) 的變色現象比例最高也最頻繁。本研究主要針對五節芒各部分出現的不規則紅色現象進行分析，探討其成分、推測原因並瞭解此現象對植物本身的生長影響。結果顯示，此現象分佈在五節芒的各個部位，變色成因與土質、土壤酸鹼度並無關聯，而是與水分含量有一定相關性，且針對化學分析後，證實此變色現象是單寧酸所致。從實驗結果推測，五節芒的變色現象可能是在植株遭受破壞後，為應對被傷口吸引而來的植食性動物所產生的防禦機制。

同一種現象，甚至相同的測量工具，從不同的角度切入或是用更細膩的方式去觀察，往往可以得出完全不同的結果。例如觀察單擺，除了來回擺動之外，如果觀測的時間超過一小時以上，就可以看到單擺的擺動面會有明顯的轉動，從而證明了地球的自轉。而我們的圭表測量也如同這樣的情況。我們實驗探討發現，圭表所呈現出來的光影長度變化不只可以對應四季的不同，也可以說明地球不是等速率的在公轉，更可以由數據的比對中找出近日點與遠日點的確切日期，並進一步透過橢圓數學的模擬獲得地球繞日公轉的長短軸比值。如果有萬有引力定律來算出地球公轉的平均半徑，我們幾乎也可以描繪出地球公轉的橢圓模型了。

字畫受損的主要原因是宣紙中含有纖維質具高吸濕性，容易招致蟲蛀、發霉且易受環境塵埃污染，當字畫慘遭破壞後便失去原有藝術價值。 故本研究企圖將蓮葉之疏水性、自潔性實際應用於宣紙保存，我們利用奈米級二氧化矽設計下面六個實驗: （一）如何製作出疏水性最佳的奈米宣紙 （二）測試奈米宣紙透氣性 （三）比較奈米宣紙之吸水性 （四）觀察奈米宣紙抗日之照能力 （五）奈米二氧化矽處理對宣紙書寫的影響 （六）奈米宣紙的自潔效果 綜合結果：以毛筆沾取墨汁書寫在宣紙後，再以20％奈米級二氧化矽溶液處理，則宣紙可有效表現出疏水性、抗塵自潔、良好透氣性、且不吸水。最後將此技術實際應用於中國畫的保存方法上效果良好，為字畫保存方式提供更經濟有效的選擇性。

近年來，溫室效應的話題引起全界的關注，如何節能減碳，幫地球降溫，是許多政治人物、科學家在努力方向。華視電視台曾播放了一個「正負二度C」，看了這個影片，我們更覺得減少溫室氣體排放，找出綠色替代能源的重要。我們居住的馬祖，雖然人少地小，較無舉足輕重的地位，但每一個人若有環境保護的素養，並確實的做法才行，地球一定會降溫的，生物也會快樂活著，沒有物種會消失。 根據維基百科資料，每天的太陽能會有百分之三左右轉成風能，如何有效利用風能是各國努力的目標，我們決定效仿風力發電，期望能喚起世人對綠色能源的關注。本項研究是利用「磁電感應」的原理，研究如何利用風力帶動風車葉片旋轉，產生足夠感應電流，讓LED燈泡發亮。

在網路影片看到軟軟的牛奶糖竟然能刺破硬硬的椰子殼，剛開始我們有點懷疑，經過實際測試後，發現牛奶糖真的能刺入椰子殼，網路影片不是造假，哇，果真以柔克剛。我們的研究中，先設計實驗平台以及實驗方法，實驗中發現不同的撞擊力量、牛奶糖不同頂角角度、不同頂角尖銳程度、牛奶糖與硬物不同的接觸點數、不同角錐形狀，都會影響牛奶糖刺入硬物的深淺。牛奶糖要刺入椰子殼內，頂角角度不能太大，60度的頂角只能撞凹椰子綠色外果皮，我們算出牛奶糖四角錐的頂角30度達到秒速5.4公尺(時速約19.4公里)，或頂角45度達到秒速6.6公尺(時速約23.8公里)都能刺破椰子殼的內果皮硬殼。

平林溪化石大部分都是大又堅硬的礫石，這些礫石是從上游九分二山岩塊經由河流切割、沖刷、侵蝕搬運作用，經過長時間歲月的滾動搬運，大部分的礫石已被磨蝕成破脆不易辨認化石，我們在中寮平林溪採集到的化石有貝類、螺類（軟體動物）、單體珊瑚（腔腸動物）、海膽（棘皮動物）、有孔蟲（單細胞動物）化石埋藏於中部中新世石門層。平林溪化石以扇貝類化石和單體珊瑚數量最多，海膽、螺類、牡蠣化石數量較少，尤其常常會採集到不同種扇貝類在同ㄧ顆化石中，或單體珊瑚和貝類螺類在一起的化石，因此就有單體珊瑚和螺類生物彼此共生的理論提出，在平林溪也有採集到單體珊瑚和螺類的化石，如此更能證實單體珊瑚和螺類彼此共生理論的真實性。根據這些化石在地層中出現的多寡和種類，能夠了解臺灣古地層沉積的時代環境，並和其他區域的地層進行比對以確認其它化石的身分。

當氣球與泡泡的大小、形狀不同時，內部壓力會隨之改變。本研究針對傳統氣球、長形氣球進行內部壓力差之驗證。結果顯示，傳統氣球之小氣球內部之壓力比大氣球大；而長形氣球則為長氣球內部壓力大於小氣球。 此外，我們也針對不同形狀、長度、杯口半徑、長度之泡泡內部壓力進行探討。當長度增加，凸泡泡壓力會隨長度減少，凹泡泡與直泡泡會隨長度增加。而杯口半徑不同時，小杯泡泡空氣往大杯泡泡移動的狀況佔多數。但實際決定空氣流動與否的，其實是大杯泡泡的最大半徑。

由採集資料及文獻中，發現螞蟻缺后現象並不普遍。而光滑管琉璃蟻(Ochetellus glaber)卻是相當普遍。本研究主要探討光滑管琉璃蟻其居住特性、缺后聚落的成因、意義及缺后聚落中常出現於何種形式，製作符合其特性之人工蟻巢，並進一步探討缺后聚落中工蟻取代蟻后的過程。在飼養中，發現飼養的缺后聚落工蟻有產卵現象，且產下的卵可正常發育，並非我們原先所假設的滋養卵，由此可判斷光滑管琉璃蟻缺后聚落性別決定系統與組織完整的蟻種之性別決定系統有極大差異。根據文獻缺后聚落的生殖方式應是孤雌產雄，由未受精卵發育成雄蟻；但光滑管琉璃蟻是孤雌產雌，不須受精，卵即可孵育成工蟻，與其他蟻種有極大差異。

本研究探討符合環保又延長花期的方法，由預備實驗已知碳酸飲料能有效的延長切花花期，因此實驗設計分別探討碳酸飲料所含的單一成分對切花開花的影響，採用蒸餾水以及對花期有顯著延長作用的50%碳酸飲料溶液作為對照組，比較不同成分和不同濃度的溶液所獲得的結果。結果顯示碳酸飲料的成分中，適當濃度的檸檬酸與葡萄糖促進開花與花形，但凋謝率也高；而由檸檬酸和檸檬酸鈉形成之緩衝溶液，不但促進開花也延緩凋謝。 關於吸水率的研究發現，適當濃度的檸檬酸溶液、緩衝溶液以及修剪花梗基部等提高吸水率的處理方式，促進開花速度與花朵品質，但對延緩凋謝幫助不大；「摘除頂芽」較能有效延長花期，而一般所知摘除雄蕊阻止授粉的方式，對於穗狀花序的劍蘭並不適用。 綜合本研究結果，提供適當的碳水化合物，維持偏酸且pH值穩定的溶液，配合摘除頂芽，可以提高花瓣展開程度和延長花期。