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高中組

Amazing Fairy Chess--討論多元方形鏈的數量

在一九九九年的一次數學競賽中,有一道題目是:求作所有以六塊正方形連接成的圖形,共有幾種?(扣除鏡射、翻轉所形成的等價圖形)在看到這道題目的時後,突然回憶起曾經在一本書上看到有關多方塊的概略介紹,於是在比賽過後便進一步尋相關資料。但是查詢到的資料並不多,並且發現到似乎沒有計算其變化數量的方程式,書中介紹的大多是排列組合出的圖形,所以就想好好的研究一番。

圓錐曲線 探討圓中隱藏的點

當在圓上找到一個固定點P,做兩條相互垂直的弦PQ、PR ,則直線QR恆過一定點(圓心)如圖一,那麼這個定點該如何用座標表示呢?如果這兩條直線不是垂直的話,在何種情況下也會產生同樣的結果呢?所有的圓錐曲線是否也具有這樣的特性呢?若皆具有這樣的特性,那麼這些點究竟含有什麼意義呢?讓我們一起來討論這個問題吧!

黑棘蟻棲地選擇喜好之探討

本實驗欲探討黑棘蟻之擇巢因素,分為「光線」「空間」與「決策」三大方向探討,共設計17個實驗。「光線」部分的實驗結果發現,因膜翅目昆蟲缺乏紅色感光能力,所以巢內色光波長愈長,入住率愈高。而巢內照度愈低,黑棘蟻的入住率愈高,實驗得到其照度與入住率關係為y=-247.94x+109.82。「空間」部分發現黑棘蟻的擇巢行為與巢穴形狀無關,而三角型柱的人工巢穴寬度以2公分最具效益,黑棘蟻數量則與長度成正比的關係。「決策」部分主要在探討擇巢行為中,工蟻與蟻后各自扮演的角色,結果發現工蟻對巢穴較隨遇而安,且具有執行力,蟻后選巢較嚴苛,有決策力但不具執行力,而且不喜歡更換環境。以上結果對黑棘蟻人工巢穴的設計可作為重要的參考依據。

大的變大,小的變小?

有一次,老師在課堂上演示一個有趣的科學實驗。內容是:一個大汽球連接一個小汽球,中間以一個閥當開關。老師要我們猜「氣閥打開後,汽球大小的變化如何」幾乎所有的同學都一致認為大的變小,小的變大,最後將會一樣大。結果呢?老師開關一打開,大家都楞了一下,結果竟然是「大的變大, 小的變小」。這表示小汽球壓力大,大汽球壓力小,氣體由小汽球流向大汽球。但矛盾來了,小汽球變得更小,豈不是壓力變得更大,而大汽球變得更大, 壓力將會更小,那壓力又如何會達致平衡呢?因此,我們決定好好的研究這個問題,以解決矛盾。

點滴

水滴靜止在桌面上時,不僅受到了重力、正向力、表面張力以及附著力,而其中附著力是高中課綱不曾深入探討過的,而我們也找不到和接觸面間位能有相關的理論,於是我們運用熱力學第二定律作為理論基礎,使用附著力能量型式的原創假設,並設計實驗來驗證。

兩圓相交部份的內接三角形之最大面積

圓在一般日常生活中扮演著十分重要的角色,最常見的如硬幣、球、輪胎、……等,\r 都是由圓所產。在國小的時候,就已開始接觸圓這種圖形,當時認為圓是一種看似容易\r 的圖,但國小所了解的卻十分粗淺,並不了解圓的真實面貌。在國中時學到了一些圓內\r 弧度,與圓心角的課程,並且學了三角形的定理與規則,而在國中老師的課外補充中,\r 粗略的知道三角函數的公式與方法,更讓我們對圓內的圖形產生了興趣。\r 上了高中後,隨著課程的擴大與加深,高一下時學了三角函數的公式,發現與之前\r 國中所的有些不同,不僅公式多出許多,推導的方式也不盡相同,在幾何學的領域中隱\r 藏的奧妙,更是耐人尋味。\r 高二上時所教圓方程式,不論是圓的標準式、坐標法、參數式、圓與直線的關係……,\r 顛覆了之前對圓的看法,並產生許多疑問,在老師的引導下,我們開始嘗試相交圓內,\r 所圍成的圖形面積,但如果在交圓內畫正方形或長方形等圖形太過於簡單,為了配合高\r 中所學,老師提議在兩圓之交集內畫出最大三角形面積,因此找了幾位同學一同討論,\r 有了一些新奇的想法與成果,老師便鼓勵我們參加科展,學以致用

神啊!請給我多一點時間地震防災分級控制多重警報系統

發生於去年深夜的 921 大地震中,由於許多人仍在熟睡中來不及逃生,而被奪去寶貴的生命,造成極為嚴重的傷亡慘況。如今,無數的家庭因親人的永別而悲傷痛苦,尚待心理復健。更有許多的孩子從此失去了父母的照顧,處境堪憐,使我們深刻的體會到“地震警報系統”在危難時的重要性。 於是興起了我們研究“地震警報系統”的動機,因此,便開始構思並進行有關地震防災警報系統的相關研究,期望能製作一個具有多重警報,並且能分級控制的系統。當緊急災難發生時,能及時提供適當的警告,並引導如何安全逃生,以搶救更多的生命。衷心的盼望能囚地震警報系統的設置,將災難的傷害程度降低,以減少悲劇的發生。

地震的圖像模型建立

本研究主要以一連串地震分析,來討論台灣地區地震能量釋放的型態。首先求出地震活動參數,接著再繪製地震規模的年發生率,最後推算台灣地區地震能量釋放時前餘震與主震所占之比重。在地震參數上,發現地震活動度較高的月份中,在該月都發生了芮氏規模六級以上的大地震,因其餘震發生的頻率較小震頻繁,因此造成其a 值較大。另外本研究發現,在大地震來臨之前,地震A 值會升高,應可視為其A 值升高之因是由於前震的關係。在地震規模年發生率方面,繪製出圖表,最後發現台灣地區地震仍以小震多,另外大地震則有一定週期。在研究最後,了解台灣地區地震常數之後,本研究更以ESRI 的GIS 軟體ArcView9.0 版輸出台灣地震目錄,並從中了解台灣的震測儀器發展。This research presents a series of earthquake analyses to discuss earthquake’s energy release type. First, we evaluated earthquake’s constant and charted the percentage of earthquake measurement every year. Finally, count the after-shocks and the major earthquake measuring 6.0 and above on the ML happening in Taiwan area. Because the after-shock frequency is more than light earthquakes, as a result it causes the“a” enumeration is large. According to the percentage of earthquake measurement happening frequency every year, we illustrate a chart. Finally we find that in Taiwan area mirror earth-quakes account for a large percentage and major earthquakes happened regularly. When we realize the constant of earthquake, the study folds a variety of layers by using ArcView 9.0 edition of GIS (Geography Information System) of ESRI , knowing the earthquake in Taiwan.

電動式可調扭矩扳手

(一)隨車附屬之輪胎螺帽拆卸套筒扳手操作費力。\r (二)操作時常因人而異,可能太鬆或太緊。\r (三)不能隨需要的不同調整扭矩。

泡膜兩相照

一般隨處可見的洗潔劑,主要的組成分子有脂肪酸鈉與苯磺酸鈉二大類,其分散系的性質差異,可用本研究以牙籤製成的立方框浸潤後,產生薄膜面積與濃度變化的趨勢差異予以鑑別。本研究結果,發現如下:含脂肪酸鈉的肥皂類分散系,濃度高時表面張力大,在立方框上結膜面積比濃度低的時候小。含苯磺酸鈉的界面劑分散系則恰好相反。