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高中組

氣墊滑車自動測量系統及物體在水中運動時阻力的研究

討論運動力學時,為了減少摩擦力,通常以氣墊滑車來從事實驗,並用光電計時器來測量滑車運動的時問。不過光電計時器通常只有二個取點,對於需要多取點的實驗,例如討論到等加速度或變加速度時,在必須測量出滑車每時段的運動速度下,一般的光電計時器將很難使用。為了改進光電計時器的缺點,我們設計了一個儀器能以電腦來對運動的滑車做多取點的測量,並用此儀器來從事物體在水中運動時所受阻力的研究。

費老先生有群蛇,咿呀咿呀喲

於高二下學期排列組合的課程中,一道有關棋盤形街道走捷徑的問題,改變遊戲規則來延伸探討不同狀況。首先,設計電腦程式來確定答案的正確性,以及用數學歸納法找尋其中的規則。最後,在解題的過程中發現其解竟然與費氏(Fibonacci ) 數列有著密切的關係,並且從中發現解題策略,進而試圖推測空間狀況是否仍有如此奇妙的結果。

神奇的蔬果汁

日常食用之蔬果除含豐富膳食纖維、維生素及人體所需的多種離子之外,亦具有抗菌效果。本研究藉由濾紙環片擴散法篩選二十三種常用蔬果之抗菌性,進而探討酸性蔬果與香辛蔬果是否與抗菌性有直接關連,最後期能將具抗菌效力之蔬果原汁作為抗菌添加物,應用於芥末、素沙茶醬、抹布、水中,以降低食物中毒機率,並使生活環境更衛生與健康。經實驗結果選取對大腸桿菌具強抗菌效力之檸檬、楊桃、葡萄柚,作為抗菌素沙茶醬及抗菌芥末之添加物。抗菌調味料的製作方式非常簡易,將楊桃、葡萄柚或檸檬原汁以重量2:1 或1:1 加入芥末或生蛋黃素沙茶醬中,不僅有效降低生魚片或生蛋黃沙茶醬中之生菌數也適合生活中之應用。另外,以檸檬為抗菌添加物所製成之抗菌水與抗菌抹布,不僅應用方便更能有效降低菌量。抗菌處理時間以0 小時為最好之應用時機,其中抗菌水為1:10﹔抗菌抹布為1:40 之比例為抗菌效力最佳且實用性高。

A.S.R.自動感測雨量控制系統

汽車擋風玻璃的清晰度影響駕駛行車的安全性,下雨天時,雨刷扮演著很重要的角色,但雨量時多時少,擋風玻璃上的雨刷卻無法適時的改變刮水速度。雨刷控制皆採用段位速度控制,無法適時有效的因應雨量多寡來做速度變化控制。本研究將傳統控制方式改以自動控制模式,駕駛者只要將雨刷段位設定於Auto檔位時,即可因應雨量多寡而自動操控雨刷擺動速度。雨水量大小能改變浮木高度並操控可變電阻位移量,藉此改變流進雨刷馬達電流而達到馬達轉速控制。測試結果與數據顯示,進水量與浮木上升高度呈線性關係,而電阻值的改變與馬達轉速亦呈線性變化,能完全發揮雨刷自動操控的主要功能。本設計名為:自動感測雨量控制系統(Auto Sensor Rainfall Control System,簡稱A.S.R.)。

絕緣電阻絕緣耐壓測試器

1.為便利測試絕緣物總之耐壓程度2.為便利測試絕緣物值之絕緣性能。

象棋研究

象棋為我國國粹之一,久為國人喜愛,在許多地方都可以看到人們互相對奕著,若能以現代化的機器,附予人工智慧,使其與人對奕,將會使傳統更具現代化的特色,更符合現代化情神。

牽情─雙颱風運動交互作用的探討

去年九月在太平洋海面上出現了一個颱風奇觀─芙瑞達、傑魯德及郝麗三個颱風並列成一行(圖一)當時氣象局曾發佈此三個颱風可能會彼此牽制,發生所謂「藤原效應」,根據中央氣象局的解釋,藤原效應為:「當兩個颱風相互靠近時,他們將繞著相連的直線或大圓圈上的中心相互作反時鐘方向旋轉,旋轉中心的位置,由兩個颱風的相對質量及颱風環流之強度來決定座標。到底颱風在何種狀況下會相互影響?其影響除了行進路徑的改變之外,是否也影響其強度?我們決定整理過去發生的颱風加以研究。

騎士與主教(方格填滿問題)

一、首先是我們這次研究所使用到的定義,如下:(一)座標平面上,若點P(x,y)符合xIN,yIN 的條件,則稱點P為一" 格子點"。(二)稱x=0,y=0,x=m,y=n(m,n>0)所圍成的方格中所有方格點(包含在線上的方格點)所成之集合為"m*n的方格"。(三)接著定義一種走法,有點像象棋中"馬"走的形式,叫"騎士"(H)。例子: 從圖1 我們知道Q(6,6)經過一次"騎士"後的落點可能為P1*(7,8)或P2*(8,7)或P3*(4,5)或P4*(5,4)或P5*(5,8)或P6*(8,5)或P7*(4,7)或P8*(7,4)。二、研究問題:本研究問題,可說是融合了”騎士迷蹤”及”馬步棋”的靈感

壓力與水共舞

利用喝完的汽水瓶及打氣筒等簡單儀器,取代用水銀做波以耳定律實驗的方式來測量氣壓的大小。液體因氣壓及液壓的推動使水噴出,由所學的水平拋射推得液體噴出速度,修正空氣阻力等因素後,以白努利方程式可以測量封閉式汽水瓶容器內部的氣體壓力。而我們依此種方式測得1大氣壓力約為9.2×104~1.25×105N/㎡,誤差約3.7%~23.4%,同時也証明真實氣體並非遵守波以耳定律。

凸多邊形周長的分割與包絡

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。