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高中組

如何有效餵食流浪狗-機率、期望值的應用

本作品首先探討流浪狗於正m邊形中,設定一些假設條件後,以尋找已知數值之間相關性的方式,看能否找出n天後其移動的機率通式,並且證明,然後套入台東市區分割圖中,則當狗符合假設之條件時,便可輕易求出n天後某點的狗數期望值或某狗的移動到某點的機率,還有尋找不同方法(如高三上第四章矩陣)套用以化簡計算,最後推廣至很多狗很多天及複雜地圖的情形,並嘗試實際測試結果是否相符。

大地的傷痕-烏來紅河地區的地層研究

我們藉由許多的參考資料得知烏來紅河谷地區有較明顯的斷層,於是我們前往做地質考察。經過深入的調查及研究後,發現當地地層有明顯的節理和斷層,於是我們決定研究這兩種較清楚的裂痕。為補充其完整性,我們加入了關於層理、節理等模擬實驗與觀察,並到當地進行了多次考察,測量當地地層的走向、傾向、傾角。我們歸納大量的測量數據得出當地的地層位態、節理的方向,再運用實驗結果加以討論、證明,最後總結出結論。這就是我們的作品:『大地的傷痕』—烏來紅河谷地區的地層研究。下面是我們這個研究的大綱:

馬桶救星

台灣自來水公司統計分析,每人每年可分配雨量不及世界平均值的五分之一,加上氣候變遷,水資源更顯匱乏,節水是刻不容緩的事。家庭用水中馬桶用水是其大宗,現行馬桶大都以傳統兩段式沖水來省水,雖能減少小號的用水量,但常沖不乾淨且需多次沖水,要找出省水且能沖乾淨的裝置,便研發了馬桶救星。馬桶救星使用兩次落水來沖水,第一次落水是讓馬桶形成虹吸將糞便集中於排水口,再用第二段落水,徹底把糞便排出,使每一滴水都擁有最大髒污攜帶量,達成將馬桶沖洗乾淨與省水的目的。根據實驗馬桶救星確實減少現行馬桶的用水約20%,再以按鈕式操作使操作省力有科技感,因此使用馬桶救星能提升生活品質,更能為台灣珍貴的水資源盡一份力量。

奇妙的骨牌世界

去年在數學競試講習的某次課堂上,老師提出一個“用骨牌鋪砌”的益智問題,引起不小的迴響。這個問題乍看之下不甚起眼;然而實地動手去作,才發覺並非想像的那麼簡單。 而這分報告,將呈現我們思考的過程與研究的成果,尚祈不吝賜教。

花粉的萌發與傳播

本研究藉顯微鏡觀察和人為操作實驗的方式,研究各種花粉的型態、萌發條件及傳播機制。主要目的如下:(一)觀察各種花粉的基本型態與構造;(二)探討各種變因對花粉管生長的影響;(三)探討花粉型態、構造與傳播的關係;(四)探討風力對花粉傳播的影響。研究結果顯示:大部分的花粉的萌發溝(孔),其數目與形態會依種類不同而有差異,單子葉植物的花粉通常具有單溝的萌發溝(孔),雙子葉植物的花粉則具有三、四或五個萌發溝(孔);5~10﹪蔗糖濃度可促進鳳仙花、百合科植物(香水百合、姬百合、鐵炮百合)花粉管的生長;100~ 300ppm 鈣離子濃度可促進鳳仙花花粉管的生長;100ppm 硼離子濃度可促進鳳仙花及孤挺花花粉管的生長;固定風速下,風媒花粉的傳播距離較遠也較分散,而蟲媒花粉的傳播距離較短且較集中;不同風速時,風媒花粉及蟲媒花粉二者皆隨風速增加而傳播愈遠,但風媒花粉的傳播效果更顯著。

水底變色龍

黑殼蝦為了隱藏自己的蹤跡,藉由體表色素細胞的活動達到改變體色並融入環境的目的。本研究已大致歸納出黑殼蝦從接收訊息到色素細胞完成變色的完整模式,並就其所屬的環境加以討論。大致而言,黑殼蝦的變色可分成三個階段:第一步是刺激的接受,光是影響黑殼蝦變色十分重要的環境因子,藉由眼睛接受環境的刺激,第二步由接獲指令的激素系統放出訊息進行對色素細胞的控制,這便是訊息傳輸的部份,第三步則是體色的呈現,蝦子體表的色素細胞可分為紅黃、藍、黃、棕四種,藉由其不規則的排列及擴張與否的差異而改變體色,這整個過程使的蝦子的形體更容易融入環境之中,對其環境適應有相當大的助益。

裂褶菌辛秘

裂褶菌為一種食藥用菇類,近年來之所以能受到大家的注目,是因為其可提煉出滋養強壯藥,含有特殊之抗癌作用物質-裂褶菌多醣。此多醣體已被諸多實驗證明可降低血脂肪,治療心臟病、高血壓,抑制癌症細胞的生長等。目前市面上已出售含有裂褶菌多醣體的養生食品。而乳酸桿菌是人體腸道活益菌中最普遍的菌種群。且也已被報導可提高人體免疫力, 但是目前國內尚未發現任何有關探討有關裂褶菌與乳酸桿菌相互關係的研究。因此,本研究第一部份即在固態培養基上,探討具有不同型態及大小裂褶菌子實體對乳桿菌產生的抑菌效果。結果發現中型且扇形子實體對乳桿菌的抑菌面積 (裂褶菌型態以恰可覆蓋裂褶菌的那個圓之直徑來表示)略大於中型而菌傘邊緣曲折型的子實體對乳桿菌的抑菌面積,而子實體為大型或小型時,其對乳桿菌的抑菌面積則較小。顯示裂褶菌子實體的型態與大小與其對乳桿菌的抑制效果有一定程度的關係!本研究的第二部分,探討久為人類食用的香菇和裂褶菌在密封針筒中,經綜合酵素作用後產氣量的比較。結果發現,裂褶菌不論在產氣量及速度上皆遠高於香菇。顯示裂褶菌比香菇更易與綜合酵素作用。另外,在培養裂褶菌過程中,發現腎形及邊緣曲折型的子實體,在無光照、極少量通氣的條件下,較易產生白化現象。 白化部分發生於子實體上半部,當將白化子實體接種於含有食用色素之培養基上時,發現大部分白化菌傘有染色現象,但白化菌傘之邊緣依然維持白色,推測此部分可能含有疏水性物質或其他可阻斷水溶性物質通過之物質。(因食用色素為親水性)此部分,仍有後續實驗待探討。

EGI 汽油噴射引擎電腦故障診斷暨故障模擬系統

由於電子的技街,日愈精進,以及對於引擎效率提昇的要求,汽油引擎的燃料供應系統,由原來的化油器,已逐換成了電子控制系統,複雜的油路,也被電路取代,引擎的狀態完全操之在數個感知器的電壓變化中,傳統的檢修方法或使用三用電錶逐一檢查的方法,難以掌握電壓瞬間的變化及暫態性的故障。

飛天魔毯

一、我們先以正立方體上、下底面各取一對角線(而上底面投影至下底面之兩對角線不平行),在這兩對角線上各取一動點,在兩動點連線段上取一中點,證明正立方體此中點的軌跡圖形並求得面積。 1.利用國中所學之幾何證明方法求證軌跡圖形並由高中數學第二冊第二章三角函數所學求圖形邊長及面積。 2.另以高中數學第三冊第一章向量幾何、第二章建立空間座標系及第一冊第一章直線方程式、第三章不等式以座標幾何再次求證。 二、再探討五角柱體、六角柱體、八角柱體(各角柱體之上、下底面互相平行且均為正多邊形)的情況,進而推廣兩動點連線的分點軌跡並加以製表。 三、同理推論十角柱體及十二角柱體可能情形。

石破地驚-隕石撞關西

在一次到關西湖肚參觀四寮溪生態保育護溪工程時,發現河床上散布奇異的角礫岩,蒐集相關資料,經討論過後,決定對此地進行調查。實地考察記錄當地地形特徵,並採集岩石等標本,於實驗室中切割磨製成薄片,在偏光顯微鏡下觀察礦物,發現 Suevite 中含有 Planar Deformation Feature、Planar Fracture、Diaplecticglass、Melt Rock 及疑似 Coesite、Stishovite 等巨大能量撞擊所產生的構造。將所得結果與參考資料進行比對,配合當地實地考察所發現的地形及地質特徵,幾經討論後發現,種種現象均顯示當地某座山山頂曾經遭到巨大能量撞擊,極有可能為隕石。