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高中組

環狀泡泡產生機制之探討

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。

實驗數據繪圖處理系統

做完冗長的物理或化學實驗後,最急須處理,也最令人頭痛的就是一堆雜亂無章的數據!在漫無頭緒中想儘快的判斷實驗的結果是否正確,實驗數據之間有沒有規律性存在,就必須正確地選擇處理數據的方法,一般來說,如果實驗的數值,能以圖形的方式代表達,其結果必能予人一目了然的感覺,但是一群原始的數據究竟要經過怎樣的處理步驟,才能轉變成簡潔易懂的圖形呢?\r 以一般人工的處理方式,至少必須按照下列步驟進行,才有可能在方格紙上繪圖。\r ( l )將兩組相關的數據,分別定為 X 軸資料及 Y 軸資料。\r ( 2 )將實驗的需求將數據做適當的轉換處理,例如做倒數處理,或做指數轉換。\r ( 3 )將 X 軸資料及 Y 軸資料分別由大到小排列,找出最大及最小值,以決定方格紙內每格間距所代表的大小。\r ( 4 )將數值在方格紙上描點。\r 但是在進行過程中,經常會碰到下列問題:\r ( l )圖形畫到一半時,突然發現, X 軸和 Y 軸資料必須互換,或 X 軸資料應該取對數而不是取倒數等,則所有步驟全功盡棄,必須從頭開始。\r ( 2 )描點後的圖形,點和點之問有許多未測量的 X , Y 值,用怎樣的方法,把它們連成圓滑的曲線?\r ( 3 )若知道圖形資料應為一直線,二次方曲線或多次方曲線,又應根據什麼原理來描繪最佳的直線或曲線?\r ( 4 )若須求取內差值,則應如何由已知的點,導出最合理的方程式,來求取未測量值呢?\r 從上列的狀況,不難發現從處理實驗數據到繪圖製表,是一項既煩又雜的工作,但是這些工作,若交由快速運算,立即排序,迅速繪圖,及存取容易的電腦來處理,就變成一件輕而易舉的事,於是乎有“實驗數據繪圖處理系統”的產生。

多刺祼腹蚤之研究

本研究以多刺裸腹蚤(Moinamacrocopa)進行觀察,實驗一對水蚤型態觀察得知:雌雄之差異可從第一觸角及育兒囊辨別、在3齡時有抱卵現象,行孤雌生殖。實驗二不同光質對於水蚤生長影響結果:水蚤在紅光、LED紅光、日光、黑暗組中生長良好,綠光與藍光中生長較差。實驗三水蚤在不同酒精濃度下活動得知:8%以上酒精中會死亡,4%酒精之環境有昏迷甦醒現象,2%酒精無明顯昏迷現象。實驗四進行水蚤體內酒精去氫?活性測定,檢測體內酒精去氫?活性顯示:水蚤酒精去氫?活性隨酒精濃度(0﹪→4%)明顯降低,推測因代謝酒精會降低或抑制酒精去氫?活性,避免酒精代謝物對生物體的負面影響。綜合以上結果,藉由酒精去氫?活性可作微環境耐受性之試驗模式,期望可應用於環境指標之試驗生物。

草食性吸血鬼-無根草

本實驗研究無根草(Cassytha filifornis L.)的寄生行為對同群落其他植物的影響,其中以大花咸豐草(Bidens pilosa var. radiata)作為宿主代表。在群落層次,實地觀察無根草的野外族群及其環境,以繪圖和簡單的統計做紀錄;在個體層次,經由形態觀察、醣類及水分含量的測定,探討無根草對宿主大花咸豐草的生理影響。結果得知:(1) 被寄生的大花咸豐草平均重量和高度皆較健康植株小,且個體間岐異度也較小。群落中其他宿主的狀況也類似。(2) 無根草以吸器侵入大花咸豐草,吸器附著數以大花咸豐草的莖中段最多,也有自我寄生的現象。(3) 被寄生的大花咸豐草含水百分率及醣類含量和健康的植株差異不大,但上段相對於中、下段的含水比率下降,此現象與植物水分運輸只能由下往上,且吸器集中中段有關。

燃起希望之電

目前商業上,由於石油隨著時間不斷減少,帶起研究替代能源的風潮,燃料電池為近代訊束崛起的一項發明,花一些時間深入了解後,在電池的組成和燃料上,都引起了我們許多的疑惑,所以我們先試著組成一個模型,後再探討燃料對電池的影響,後根據實驗過程中,產生的問題加以研究改良,在我們的研究過程中,發現了許多可以研究的方向和發展的問題,也由於我們剛接觸燃料電池,所以我們再研究時的問題應該和大眾有的問題雷同,這份報告可以供給對燃料電池有興趣的初學者閱讀並了解燃料電池。

土壤之粒度分析與研究

大地孕育著萬物,「有土地就有生命」。對於這樣一片浩無邊際的萬物之母一一大地,我們總是充滿著感激與神妙的情懷。大地的生成,係經由無數細微顆粒,歷經漫長的歲月,逐慚沉積而成的。當其沉積的歷程中,由於粒子本身大小、質地的不同,以及環境因素的迥異或驟變,地層中的顆粒排列情形往往因時因地而有所不同。於是,造成了形形色色對生命有著不同貢獻的土地。本研究活動的目的,係藉著簡單的科學方法,分析土壤中顆粒粒度及排列的狀況,以窺探土地之生成與環境的關係。進而藉此一細微的成果,激起人們對於土地的認識及親切的情感,而能善加珍惜利用。

三角形到四面體的完全類比

在平面三角形的性質中, 有面積公式:;三角形的正弦公式:;餘弦公式:;外接圓半徑和內接圓半徑等等。如果把這些性質類比到空間四面體中會是什麼樣的形式呢?以下就是我們的探討過程。

空間中的剛體運動

由於螢幕保護程式產生的有趣立體圖形動畫,引發我的興趣想進一步探討是否可以以數學為工具處理大量的圖形運算取代卡通式的貼圖進而探討剛體的運動及其 3D 動態式模擬。

“從誰開始”氫氣和氯氣反應的探討

打從國中開始,只要提到氫氣和氯氣的化合反應!老師都會不厭其煩的說這個反應有爆炸的危險,氯氣有毒,反應時不能見光....等原因,對這類實驗總是略而不做,當時對老師的話總是深信不疑,但是上了高中以後,對化學的課程接觸了更多,對這個實驗的興趣更濃,疑問也更多,是不是一定會爆炸,有沒有簡易又安全的實驗方法呢?是不是所有的光都能引起這個反應?這個反應從誰開始,氫還是氯呢?這些都是引起我們研究這實驗的動機。

山之浪─鼻頭角潛移地形之研究

某日到鼻頭角觀察海蝕地形,發現在海蝕崖上有一片特殊的坡地,微微起伏就像身旁的海浪,突然看到旁邊寫著「小階地」的牌子,我頓時愣住了:什麼是「小階地」呢?請教老師之後,才知道「小階地」就是地理課本上所說「潛移」,在好奇心的驅使下,我們便開始著手一連串有關潛移地形的研究。