全國中小學科展

高中組

為什麼招潮蟹傾向於往牠的大螯方向移動

本研究使用光彈應力分析法(Two-dimensional photoelsatic stress analysis),來測量網紋招潮蟹(Uca acruata)步足的施力情形,並利用物理觀點來解釋為什麼招潮蟹傾向於往他的大螯方向移動的現象。

高速鐵路轉向架動態分析

本研究的目的是要分析高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態,並描述當時的運動狀態和發現有益與有意義的結果。分析後的結果發現,高速鐵路在經過不穩定地區時的運動狀態是屬於非線性的情況,因此,嘗試以非線性振動理論來描述當時的運動狀態。初步結果顯示,以KBM非線性振動理論來描述當時的運動狀態,可發現共振對列車行駛安全性有影響。

翻動『棋跡』

本文所探討的是給定一個 n×n 的棋盤及 n^2個兩面棋(一面為黑色,一面為白色),若規定其中一個棋子翻面時,則與此棋相鄰的所有棋子亦須跟著翻面,而我們想探討在此規定下的所有棋局是否皆可被翻成同一面。因此我們將每一個 n×n 的棋局對應到一個矩陣,且翻棋的過程則對應到矩陣二進位的加法。利用此思考模式我們可以將此遊戲問題轉換成是解聯立方程組與判別矩陣是否可逆的問題,最後並借助數學軟體 Mathematics 4求其解。

「碼」到成功

傳輸訊息時,可能因干擾造成誤差。在不複傳情況下,設定檢查碼檢測並校正誤差是個可行方法,而研究出好的檢查碼編碼方式則是我們的目標。 針對(n,k)線性區段碼X=(m1 m2 m3...mk c1 c2 c3...cn-k),一組訊息有n 個比次。前k 個向量為訊息比次,另外n-k 個為檢查比次,我們發展出三個較好的編碼方法:

鈦陽,有你真好!-奈米二氧化鈦太陽能電池之探討

本實驗利用參考文獻中色素增感型太陽能電池的製作方法,將其中色素之變因去除,以建立簡易的太陽能電池。實驗分為前置實驗與主要實驗: 一、前置實驗: 在烘烤方面討論:有烘烤的比沒烘烤的好。在電解液方面討論:電池滴入水比完全不注入的電池電壓為佳,電池加入電解液後電壓比滴入水的電池為佳,固定NaI:I2 比例時,兩者濃度愈稀薄愈佳;固定I2\r 濃度時,NaI:I2 的比例愈大愈佳;測量面為有烘烤面(反面)的電壓較高。 二、主要實驗: \r 以前置實驗中的最佳實驗結果作為探討二氧化鈦漿糊的基礎:實驗範圍內,漿糊濃度125 %最佳,二氧化鈦漿糊放置時間愈長愈好。由實驗結果得知,平均電壓與水分關係密切。

銅幣的綠衣

金屬乃是人類賴以生存的重要資源之一,尤其在工業發達的近代,金屬資源開發速率遠超過金屬礦物生長的速率,因此研究金屬腐蝕以期能減少腐蝕所造成的重大損失,也算是資源保育的工作了。於是我們便從日常生活中最常見的錢幣上的綠銹著手,究竟它是什麼?

數字的奧妙—次方數的循環

本次研究的目的,是藉由數據,循序找出存在於「2 的指數值」(即:2n 乘開後的值。本次研究中的數據,皆以變數Kn 表之,其目的與定義,詳見伍之一)中,出現在同一位數的數字循環與和其他位數之間的關係。從一變數Kn 中,確認其個位數有數字循環的現象開始出發,循序找出其十位數、百位數之間所存在的數字循環。之後,作者試著根據數據,先行猜測其公式,並以數學歸納法證明其公式成立。爾後,發現「3 的指數值」亦與「2 的指數值」有相似之處,亦是循上述手續證之。

水珠滴落到固液表面之擴散探討

「水」在生活中扮演重要的角色,細小的液滴可廣泛應用於醫學、工業和實驗室中。我們嘗試改變水層厚度(水層厚度與水珠直徑之比值介於 0~3.5 間),並控制影響水滴擴散的因素,例如:水珠大小、撞擊速度、表面張力等,藉由高速攝影機拍攝水滴撞擊玻璃表面和薄水層的情形,再利用數學及運動學原理推導公式,對水珠擴散直徑與時間分別取常用對數,得方程式:log(擴散直徑)= n log(時間) + k,係數 n 可作為比較水珠直徑擴散速率之基準。得以下結論:一、 水珠擴散速率:乾玻璃表面 1)時,可分為三個階段,每個階段的n?越來越大,表水珠擴散速率越來越快。

簡易型數位相機在顯微攝影之應用

攝影大師郎靜山曾說:「顯微攝影與天文攝影為科學攝影之一環,需要特殊設備與技術。」(12),但是本研究的結論,是使顯微攝影變得十分簡易。本研究使用簡易型數位相機,在不需添購任何昂貴的設備或配件下,外加一個自製的紙套筒,結合普通的光學顯微鏡,來達到顯微攝影之目的。

費馬點的剋星

因為我們本身對幾何比較有興趣,加上我們在一年級寒假,曾經接受過學長指導,其中一部份是有關於費馬點,而學長當時教導我們的只有一些較基本三角形的費馬點,而學長又告訴我們說這可以應用於節省材料方面和日常生活中,於是我們決定從這方面探討看看,後來我們從上網或圖書館找資料,和從歷屆科展作品中找到有關這方面的著作,後來我們覺得這個題目可以試試,所以就決定從這方面著手研究研究。