高中組

我們在過去的實驗中曾經自製了一個時推儀，藉以推算出任何地方，任何日期的日出日落時間，但在推測的過程中，所求緯度越高，推測值與實際值的誤差越大。經過進一步的思考，發現大氣使日光偏折的角度也應考慮在內，於是我們決定著手求出該角度的大小。並利用此角度求出光線自真空進入空氣的折射率。

近來按鈕式的電子鎖不斷為人所研製成功，帶來的革新及方便甚大。由於其為固態元件所製成，所以故障機率幾乎為零，而又因為採按鍵式來控制門鎖，所以也省略了隨身帶鑰匙的麻煩。但不容否認的，任何東西均是有其缺點存在的，例如第一代的電子鎖，其號碼為固定式的，不可改變，號碼一旦為人所知，鎖的保險性即告喪失，即使保密工夫到家，有心人仍可從鍵盤上的痕跡看出那些號碼常用，而推算出開鎖的號碼。後經人改良，研究出可任意變更號碼的電子鎖，並獲得世界發明展金牌獎，其號碼難為可變，但仍是半固定式，只要設好一組號碼，一直到下一次再設定另一組號碼期間，設定的號碼也是固定的，所以在開鎖時不小心為人所見，也是容易喪失其作用。因此，便激發我改良它的想法。

觀看掃地機器人的運作後，發現其效能不彰，促使我們欲瞭解並模擬其可能的最佳行進路線。本作品將掃地機改成圓盤，假定其以彈性碰撞運動方式行走於矩形區域內，並利用對稱路徑的方式推導出圓盤在不同形狀的區域以不同角度及位置出發的覆蓋面積公式，藉此探討其行進路徑及覆蓋面積；此外，我們為避免路徑重疊而推導出對出發斜率的限制。最後，我們分析數據以瞭解實際運作的情形，從數據中發現，面積覆蓋率和出發角度並沒有絕對關係，而是與碰撞次數關係密切，這樣的結果令人有些出乎意料，卻進一步讓我們瞭解真正影響面積覆蓋率的因子。然而，我們知道面積覆蓋率與運作效能不可兼得，於是我們對這部分做了探討，試圖找出令人滿意的行進路線。

本實驗的動機主要是台中市過去曾多次發生大樓火災，造成多人死傷的慘劇，其中大多是因吸入過多濃煙所造成，這些事件使我們想到一旦發生火災時，倘若事先能預測火災時濃煙的走向，迅速找到逃生路徑，以減少火災所造成的傷亡。實驗目的是依照房間隔間的設計模擬火災發生時，濃煙擴散的方向，以便找出適當的逃生方向。利用壓克力模型屋，模擬一般居家房間各種隔間的格局，藉由檀香塔燃燒產生的氣體模擬火災時濃煙擴散的方向，迅速找出適當的逃生路線。實驗主要的結論：避免火災發生所造成的重大傷亡所應注意的事項，1.在事先預防上，以居家格局的設計為主。樓梯採用直向樓梯的設計，雖可減少煙霧向上擴散的速度，但會佔用較多的空間； 若採用剪式樓梯設計時，應盡量減少煙霧向上傳遞的空間。隔間的開口盡量錯開，以避免煙霧直接的擴散，隔間設計應盡量避免有突出的轉角。2.在逃生上樓時，應順著樓梯上升的方向逃離火災現場。在逃生時盡量遠離樓梯的方向。

我們看到地球科學有關礦物的知識引起了我們對礦物研究的興趣，臺東又是多山，因此我們不斷地收集各種礦石，並且在老師的指導下將下列收集的礦石一一分類，以便作為將來繼續研究之用。

一、本實驗最大特點在於使用同一個實驗模式，從事五個不同的研究，分別是 氣體分子量測定；二氧化氮的偶合反應；鐵與稀硝酸反應生成氣體的探討；鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應速率及反應級數的測定；鋅片及鋁片與鹽酸反應之反應活化能的計算。二、本研究的分子量測定實驗，亦可用以測定其他氣體的平均分子量，其方法非常方便且精準。三、本研究可經由較方便且簡易的方法來測定出二氧化氮偶合反應的平衡常數與反應熱。 四、經本實驗研究發現到鐵與稀硝酸反應後生成一氧化氮而非氫氣。五、在鋅片及鋁片與鹽酸的反應中，對鹽酸皆屬一級反應。六、本研究所計算出之鋅片與鹽酸的反應活化能為21.5kJ/mol，鋁片與鹽酸的反應活化能則為89.9 kJ/mol。

因為讀數論的同餘方程時，看到許多一元二次同餘方程的解法，又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目，使我開始思考這個問題。

在偶然機會中，看到一份報告，談及國外研究機構，嘗試利用泥炭苔作為空氣污染偵測器，國內亦常用泥炭苔當作園藝栽培保濕的材料，但是台灣泥炭苔生態及應用的研究報告，數量相當少，故激發我們對它做一系列的探討與研究。

本研究以創新製程及電場配置製作可變色雙層液晶窗。本研究有以下特點：一、解決市面上液晶窗戶之缺點，以創新方法製作可自由調控顏色之液晶窗戶(SmartWindow)二、不需使用背光源，為反射式液晶窗戶。三、消耗電能低，可達節能之目的。多變色膽固醇型液晶窗戶為利用具雙穩態(Bistable)特性及因螺距不同反射特定波長的膽固醇型液晶(CLC)。本研究創新作法為二：一、以固化方式使膽固醇型液晶螺距大小不同，使變色機制不同於一般液晶窗戶，以控制液晶反射特定光線達成變色的目的。二、將液晶螢幕中控制液晶的IPS系統、側邊電極應用於本液晶窗戶。雙層液晶窗戶上層為混合E7(向列型液晶)+S811(旋光物質)的BistableCLC，下層為混合RM82、CB15、BL006、I-369的多變色(Multi-color)CLC面板。

土石流對南投山區居民是個夢魘。本主旨在探討土石流中不同粒徑粒石的流動現象、破壞範圍、與分佈形狀，及渠道長度、含水量、含泥量多寡對其影響與成因。研究中以堆積遠近表破壞力強弱。大粒徑隨流動而上升至土石混合體上方，小粒徑下降成為軸承；當混合體含水量越高，現象越顯著。流動渠道越長時，大石跳上混合體的高度越高，堆積距渠道出口越遠，大、小石的差距越大，表破壞力越懸殊；堆積形狀呈放射扇形。不同粒石在個別、混合、加水、加水與高領土的實驗設計中，其顆粒分布的改變，與力及能量交互作用有關，而受固體對剪切力的分散程度比水來得大的因素影響甚巨。土石流流動中，地質材料互撞，粒徑越大，剪切力與分散力越大，易集中於堆積表面與前端，且此運動過程，處持續變形狀態。顆粒流的特性在整治時應列為重要考量。