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高中組

漩案?!

何謂懸案?前無古人,後無來者,歷久之謎,費心猜疑…過去的資料中常有類似的研究,但幾乎都是強制渦流的實驗,為自然渦流者其實細看也只略敘一二,今日,我們探討其原因結構及未曾出現在資料中的『裙苞』(見結論之三),聽我們細說從頭。

興風作浪的專家一颱風

民國 85 年,賀伯颱風以君臨天下的氣勢攻城掠地,令人驚悚的教訓,歷歷在目。台灣位於亞熱帶海洋上,颱風是夏季的常客,除狂風暴雨外,颱風對於台灣的天氣究竟還有哪些影響呢?地科課本中也提到,颱風的路徑易受太平洋高壓的駛引,兩者之間到底有什麼關係呢?是否仍存在其他因素?為解決這些問題,我們展開以下的研究。

正偶邊形與正偶圓弧的方程式

去年有同學製作『從角的方程式,到三角形、四邊形的方程式』參加科展,結果這些由線段組成的多邊形方程式,都是二元一次式與其絕對值的組合。接著我們學到圓錐曲線,其方程式則為二元二次方程式。引起我們興趣的是,利用二元二次式與其絕對值的組合,來表示一些有趣的圖形。

都市鬧區交通管制系統改善實例

(1) 都市鬧區交通擁塞的主因在於各路口之交通燈不能相配合,而造成不流暢現象,終惡性循環之後,軍輛愈多愈擁擠情況愈嚴重,以致執法的交通警察,都無可奈何,影響所及造成大家浪費時間,油量及空氣污染,此實為一嚴重之社會問題。(2) 台北市中山北路、林森北路之區域為最嚴重,以致許多司機在一上下班時間不敢載客前往此一區域,因為一陷入該地區,常 30~ 60 分鐘,才能「逃出」,情況之嚴重,由此可見,我們曾一利用畢業旅行期間訪問台北幾使司機的意見,他們一致認為,造成擁塞最火的原因,在於交通號認不能相互配合!(3) 經我們深入研究後,發現造成擁塞的幾點原因為:(一)路口與路口的交通管制號誌無法做有系統之控制。(二)管制號誌在尖蜂時間,無法做靈活的調變。(三)當有警察做交通指揮後,交通將益形擁擠,其主要是縱衡交通流量轉換太慢,而造成不流暢。

連續正整數的鈍角三角形劃分

對於集合 S={k,k+1,…,k+3n-1},考慮其所有三元子集的劃分,我們研究在其中所有子集皆含有的一致性:鈍角三角形。文中給出了對於初始值 k 尋找 n 的方法,並證明其存在性。對於所有 k 我們都能給出 n 的下界,並且發現這下界其實是相當緊的,如果能給出遞增性並且將極小值都構造出來,我們即可將所有 n 最小值之上下界差皆壓至1。在文末我們期望能夠從解析方面來對這問題進行更深的剖析,所以對於一類鈍角三角的的劃分方式給出了其必要條件的限制,並且同時作出關於全體鈍角三角形的等價類分組方式。

乾不乾?——對日常用乾電池之探討

乾電池是日常生活中所不可或缺的,而一般人卻很少能夠了解乾電他的特性。基於這個原因,我們特別對乾電池作了一些微淺的研究。

水土交融-泥中水的行為

土壤中的水可分為水膜水、游離水及毛細管水,因土壤具有這些不同形式的水分和難以抹除的空氣、礦物質,使其孔隙率不但多變,也成為影響土壤性質的重要因素;鑒於此因,土壤成為一種複雜的非等向性、非均勻的材料。我們從種植盆栽的觀點切入,對土壤的吸水速度、滲透性及含水量加以討論;並以自製器具,測量土壤對水的特性。除了探討其趨勢外,也試圖套入理論及公式來落實想法,並以塑膠珠的含水量實驗,來強化不同粒徑的保水方式,補足土壤含水量實驗不足處。此外也參考了部分盆栽用土需要將土分層的現象,將粒徑分析後的土壤以不同程序將土壤分層排列,再經由這些測量出來的數值,找出最適合種植的土壤排列方式。

L、a、b—數位相機與溶液濃度的探討及運用測定平衡常數、溶液滲透壓

常用定量分析方法有傳統滴定法,但此方法較費時且藥品耗用量較大;另一種光譜分析法,準確度較高,但是分析儀器昂貴。本研究欲發展一套簡便、快速的定量分析方法--快速色差法,主要是利用數位相機對溶液照相,利用電腦影像軟體photoshop擷取L、a、b數值作分析,求出其色差(ΔE值),利用ΔE與濃度的線性關係建立檢量線,再求得待測溶液濃度。將此方法運用於量測高中課綱比色法實驗,大大提升了量測平衡常數的準確度,提供較客觀的判讀方式。操作實驗時先按照一般步驟利用人眼去判斷標準液與未知液之顏色差異,接著再將兩管溶液分別倒入燒杯中,利用我們所建立的裝置搭配電腦軟體去判讀色差,比較兩種方式所算出的平衡常數。

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。

連生泡的三角習題

記得專研課中,老師曾經提過有關表面張力、毛細現象與連生泡、彩色泡 … … 等有關問題,而在當時我們對肥皂泡這項較有興趣,在吹泡泡時觀察到連生泡,覺得兩個泡泡的大小與其接觸面的大小似有關係,並想找出此關係式,並用此找出泡泡其它的物理性質(如:張力、濃度 … … )及其關係。