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高中組

潘朵拉的盒子

跳脫傳統的算法,利用新的算法來加密解密,並希望藉由費氏數的特性來提高密碼的安全性,也希望能藉此和幾何連結在一起 主要的想法是,一般數字→費氏數→密碼的圖形

簡單運動的深入探討—這也是彈性碰撞?

參考書上的一題:「質量 M 之光滑半球碗以等速度在光滑水平面上運動,今將一質量 m 的小球輕放於碗底,試求小球第一次滑回碗底時,碗與小球之速度各為何?」其解答過程,視球在碗內為純滑動(因無摩擦力)。今把問題複雜化,設球與碗面間有靜摩擦力,致使球作純滾動時,則所求答案應如何改變?我們先引用高二物理課程中所學過的:靜摩擦、相對運動、力學能守恆、動量守恆、迎面彈性碰撞、圓弧面的純滾動及轉動力學等原理來推演公式,再設計實驗以驗證所推得的公式,最後並試做實驗誤差的分析與討論。

種子的保養品

本實驗利用添加肥料、避孕藥、優酪乳、雞精、二氯苯氧基乙酸 (2,4-D)等物質來觀察對綠豆、油菜及白菜種子萌發與胚根成長之影響,我們利用配製不同濃度的這些物質來觀察促進這幾種植物種子的最適濃度。由本實驗結果發現肥料濃度在使用上過高或過低對植物種子萌發及胚根生長不利。而雞精可促進綠豆種子萌發及胚根生長,但對油菜卻無太大促進效果,對於白菜種子萌發有促進作用,但對胚根生長有相反效果。優酪乳對於綠豆之萌發及胚根生長均有促進作用,但對油菜種子僅對其種子萌發有促進作用,優酪乳對白菜種子萌發與胚根生長沒有明顯促進作用。避孕藥對於綠豆胚根具有促進作用,但對於油菜及白菜種子萌發及胚根生長須添加較高濃度。此外,2,4-D 可促進白菜及油菜種子萌發,對胚根生長則無助益。

智慧型遠端插座用電監控系統

在電費日趨上漲的今天,「節約能源」對大家來講無非是必要的事,本專案嘗試利用目前智慧手機APP 的實用功能,以及單晶片微電腦等,探討設計一個「智慧型遠端用電插座系統」,並提出一個有效達到節省用電量以及監控用電狀況的解決方案,本專題探討穫得以下結果:一、利用現有智慧型手機,搭配如插座般的硬體模組,使用於家電的控制上,是方便可行。二、硬體模組可順利與家庭的電源系統及插座相容,居家不須做大幅度施工改善電路工程。三、針對往後新建大樓房屋的電器配線及明線或暗線插座皆可很容易的搭配使用。四、藉由我們所開發產品,使用手機即可容易完成對居家電源進行如拔除插座一樣的隔斷電源動作。

你在發什麼神「莖」-蟛蜞菊頂端優勢之探討

IAA通常被視為影響頂端優勢的主要激素,本作品主要探討影響頂端優勢的作用與機制。我們發現去除頂芽後,愈靠近頂端的節間,其生長幅度越大,推論植物體內所殘存的IAA含量與激素運輸蛋白使用情況影響了IAA的分布,導致節間與側芽的生長出現變化。在醣類與水分供給的實驗證實:過剩的醣類會降低游離IAA的含量,而抑制細胞成長。最後我們探討了光線與溫度對頂端優勢所造成的影響,其中避蔭反應與Pr光敏素的調控促使黑暗處理組別表現明顯的頂端優勢,而較高的溫度對於植物生長有提升的趨勢,但在頂端優勢的表現方面無顯著差異。本作品利用觀察到的生理現象及分析實驗結果,與文獻資料結合,對植物頂端優勢做了更進一步的解釋。

揭開礁膜分身之謎-簡化青海菜細胞團形成及再生之條件

本研究的目的是簡化青海菜細胞團形成條件。取細胞團再生發育的葉狀體,再次進行原生質體酶解,獲得二次原生質體,再誘發形成細胞團,利用此細胞團具有生生不息的增殖能力,做為藻類種苗來源之用。本試驗以酶解液-1,分離出青海菜(Monostroma nitidium)原生質體之產量最高,觀察其再生形態,藉此找尋合適之發育路徑,研究青海菜人工“種子化”之可行性。實驗結果確立三種原生質體再生路徑,其中厚壁囊孢型佔53.7 %為最高,其次為細胞團型29.6%,原始型佔16.7%最低;原始型培育30天後可長成0.5mm之葉狀體;由青海菜二次原生質體發育而來的細胞團,有90±6%發育為葉狀體,可當作青海菜大量培養之種苗。應用細胞團型的原生質體將是一套簡單、便利且可大量獲得青海菜種苗之生產流程。

神奇的太陽光熱分離之旅!

太陽能源的善用一直是全人類積極努力的目標。本作品創新地利用空氣膠研製出太陽光熱分離器,分離後的太陽光與太陽熱再分別透過太陽電池作光轉電,以及熱電晶片作熱轉電。經由完整的實驗得到:(1)室內以150W鹵素燈模擬太陽能結合空氣膠玻璃(最淡濃度:1.25wt.%、最薄厚度:0.05mm)、太陽電池模組、與雙邊熱電晶片模組之最佳發電結構可產出48.75mW的複合式再生電能、(2)戶外利用太陽能結合聚焦凸透鏡、空氣膠玻璃、太陽電池模組、與單邊熱電晶片模組之最佳發電結構除了可產出174.5mW的複合式再生電能外,又可阻隔太陽熱約12°C,有效協助太陽電池作散熱降溫。此外,本作品已成功地應用在日常生活中,包括實現:微小電力充電儲能、風扇轉動、以及玩具車與機器人行走等。

水中溶氧度的探討

我們利用影響水中溶氧量的主要原因有:溫度、壓力及液體的亂度。因而自製一台增加壓力、減少水亂度的『高溶氧機』。高溶氧機的製造方式,是利用抽水馬達在抽水的過程中,我們在馬達前方的水管上加裝了一支氣體流量計,利用氣體流量計的進氣口吸入少量氣體經壓力瓶的加壓及減壓閥的釋壓使氣體擴散之後,即可得直徑小於0.5 mm之細微氣泡,其氣泡相當細膩的在水中均勻擴散後使得水變成牛奶般的雪白。而加裝氣體流量計的用意除此之外,還可調整進入的氣體量,以達到最高的溶氧效果。此高溶氧機由於摒棄傳統以空壓機打入空氣之方法,不但減少設備的佔地面積,在管理及維護上也相當的方便,且其所產生出來的微小氣泡更能均勻的分布在水中,也就因為它的氣泡非常的微小且均勻,因此使得它在水中的停滯時間長達十多分鐘以上。總而言之,高溶氧機的優點有:一、省電省金錢:傳統打水車三分地需就用到四台打水車,而高溶氧機只要一台就搞定它。二、水中溶氧大大提高:養殖池溶氧量增加一倍,與打水車相較溶氧量增加約 100%~200%。三、節省能源:超級微小氣泡,在池底多停留 20min,可增長溶氧時間,節省大量電費。四、安全可靠:以水的流速吸入空氣,所以壓力不會超過最大出水壓力,沒有爆裂的危險。五、增加漁獲量:適合魚蝦養殖的底棲息性,避免害菌滋生、活化水資源、減少魚蝦得病率、大大降低魚蝦之死亡率,因而提高漁民的漁獲量。

節淨所能

現在大多數使用洗衣機來清洗衣物,當放入衣服後我們不能準確設定水量以及洗衣精的劑量,而不準確的水量和劑量將會導致衣服上有洗衣精的殘留,衣物卻無法完全洗淨,因此會導致水資源的浪費。洗衣精的殘留會造成身體無形的傷害,水的浪費也是人們關注的焦點。由上述得知現在的洗衣機並不能排除洗衣精殘留的問題,因為這個問題我們構想的洗衣機可以依照衣物的乾淨度去選擇洗清次數,甚至只用一次的洗清次數來達到完全洗淨的效果,產生這個效果的原因是將洗衣機內槽進行壓縮的動作,經由壓縮這個動作能夠使內槽泡沫由兩旁排除,泡沫完全排除後並自動進行水質偵測,可依照數據調整洗清次數,防止泡沫囤積來達到省水、洗淨的效果。

不『溶液』的華爾滋

太白粉溶液這類的黏稠液體受到外來驅動而產生溶液表面波或整體震盪;其圖形看似紊亂,但實際上是亂中有序的!我們使用訊號產生器連接喇叭並將溶液倒入固定於喇叭上的燒杯,利用攝影機拍攝溶液波動圖形,並使用Windows movie Maker來分析影片。探討不同初始條件下(Ex:濃度、深度)改變訊號源(驅動源)之頻率,發現相同濃度下波動種類隨溶液深度上升而增加也越複雜,但相同深度不同濃度下,則無太大關聯,於濃度Ⅲ 有較多波動現象。發現溶液具有分層的現象;發現溶液擁有記憶效應。當f=5~15時,一定頻率下的電壓值會愈來愈低;但當f>15時,一定頻率下的電壓值會增加。