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高中組

「漩」機重重

流體旋轉時,外圍及底部流體,因槽壁及槽底摩擦力的影響,流速較慢,相對的壓力也較大,導致外圍的水流會轉入中心,發現本實驗的渦流為強迫與自由漩渦組成。實驗中,探討 f(轉動器的頻率)、H(總水深)、y(?入深度)、R(轉盤半徑)四者與角形數間的關係。若 y、R 愈大、H 越小,隨著 f 的增大,可觀察到的形狀邊數越多;反之,若 y、R 愈小、H 越大,則 f 愈高,所形成的圖形半徑愈大,易超過轉盤,不易觀察。依白努力定律,外層水流的流速較慢,而內層水流的流速較快,故外層壓力大而內層壓力小,水會由外往內流,而此渦動流於轉動液面產生的剪力,可能為產生 N 邊形漩渦的主要原因之一。流體旋轉系統中,因轉動而產生流體離心力與內外層壓力差交互作用下,於某特定相關的因素條件下,形成特定角形數漩渦,是本實驗的重要發現。

小丑的秘密-循環跳躍的數列

小丑手裡拿著各式各樣的球以五花八門的手法自在的拋接,在這樣拋接球的過程中,隱藏著奧妙的數學問題。若將拋接球的動作以數列的方式表示,則稱該數列稱為《Juggling Sequences》,此數列不僅可以簡單的方法,辨別出小丑拋接球時所持的球數以及所丟的高度,更可表達各種拋接球的方式。 由於小丑拋接球時,球不能在同一時間落地,因此Juggling Sequences所代表的必須為連續動作。固定週期與球數後,透過數列構成條件的探討,得到如下結果: 1. 當n

Lady First一順序進出的排列問題

最近老師在一次平時考中曾有一題"八女四男順序排列,遂個進入教室,規定任一時刻教室內之男生人數不得多於女生人數,則進法有幾?"事後同學爭論不已,提出之答案不下百種,遂激起吾人求證之興趣。(註:該題為275種)

地表土壤溫度日變化之探討

第一次聽到「地中溫」這個名詞是在高一的時候,那時只對各層地中溫變化的相互關係有一點粗淺的認識。之後由於幫忙學長從事地中溫年變化資料的處理,得以接觸到 1981 ~1989 年台灣大部分氣象測站的地中溫資料,過程中對這個主題發生興趣,經過一個學期相關文獻的蒐集,自去年暑假開始從事土壤溫度的觀測。

孵化條件對雉科鳥類性別的影響

現在的生物學一般認為雉科鳥類早在孵化前即決定其性別,受環境影響不大,但是在一連串的實驗中,我們發現了其實孵化條件對雉科鳥類性別是有很顯著的影響,而在眾多孵化條件中,溫度對其仔代性別影響最為顯著。

揮發性化合物抑制水稻去白化的分子機制

植物受逆境時常釋出VOCs (Volatile organic compounds)。本研究首度發現一種VOC-月桂烯(myrcene)可抑制水稻芽鞘之去白化現象(de-etiolation)。研究發現水稻在月桂烯處理下去白化現象受抑制,是因葉綠素合成相關基因ACSF被抑制所致。同時有一些參與光合作用光反應、 碳反應基因表現也有受影響。月桂烯影響光合作用相關基因,有三種不同類型:一、黑暗下基因產物幾乎不表現,照光後才累積,累積量受月桂烯抑制,如RCA、 ISP、G3PD;二、在暗處下基因產物之累積就被月桂烯大量抑制,如ACSF,ATPS;三、黑暗下基因產物之累積受月桂烯抑制,同時月桂烯抑制照光後光誘發基因累積速率,如FNR。由基因產物累積量推測轉錄因子MYB-TF1參與月桂烯抑制去白化現象,且推測RCA、ISP、G3PD為其下游基因。VOCs含天然毒素,可抑制附近植物生長,可為天然農藥。

是誰掐斷了水柱

我們使用攝影機拍攝水柱自由下落的過程,以漸進播放的模式測定水柱的斷點位置,從而測量自由下落的水柱所維持的長度。我們改變不同的水面高與口徑寬,測量其與水柱截斷長度的關係,再運用白努力方程式並參考布魯托─雷利不穩定性(Plateau-Rayleigh instability)的相關資料,提出可經實驗檢驗的模型,進而研究下落水柱所表現的擾動行為。我們發現在測量時間內,雷利擾動振幅隨時間呈線性增長,增長率為17.87 mm/s。

催催自由基!捕基噗嘰!

自由基是一個帶有不配對電子的化學單位,根據近代化學動力學的研究,自由基常為中間過渡產物,本研究利用氫氧自由基與其他化合物的反應以間接檢測氫氧自由基的存在。研究者由文獻資料分析,先選用二甲基亞?(dimethyl sulfoxide, DMSO) 做為氫氧自由基捕捉劑,而DMSO可與氫氧自由基發生反應產生甲醛,並利用簡易檢驗醛類之方法間接推測自由基的濃度,以此檢測法測試光觸媒是否產生氫氧自由基。除了對DMSO的研究,本研究重新定義自由基捕捉劑,研究者藉氧化還原電位找出分解氫氧自由基的理想催化劑-Co2+、Ag+,並利用自由基分解所得之產物-氧氣,來定量自由基的存在量。

探討手擲飛機的失速原因

\r 我們想起前些年華航空難,根據華航局華航空難飛機失事前的飛航資料紀錄器資料,證實飛機在跑道頭6浬外進場時高度即偏高約1000呎以上,而後持續偏高,至跑道頭約半浬處即決定重飛,飛機外型為起落架收上,襟翼收至20度,完成重飛手續,其後數秒,座艙聽見超速警告,十餘秒後,飛機仰角逐漸上揚至失速(Stall),旋即墜毀。 \r \r 當我們從設計、切割、磨木、組裝、黏合……一直到試飛,在這途中經歷了許多心血,可是你正當看著你辛苦做出的手擲機乘風而翔時,你心中頓時有股成就感渾然而出;就在這時你的手擲機機頭突然抬頭上仰失速墜落,你一定會很灰心吧!我們可發現華航空難似乎和我們的手擲機以相同的命運﹕機頭急速仰起就墜機了。可是失速的原因是什麼呢?飛機仰角在幾度以後會失速呢? \r

建立並評估可快速篩選具抗癌潛力物質之生物技術平台

p53是一重要且多功能的腫瘤抑制蛋白,在超過50%的癌症病例中都有發現p53的突變,為了快速尋找具有活化p53能力的藥物或功能性食物,並改善傳統動物模式或細胞模式的費時、耗工及高成本,本研究設計改良reporter assay,建立一個可快速、高通量篩選出具活化p53功效之物質的細胞生物技術平台。本實驗利用受p53之DNA結合位所調控的螢光酵素(Luciferase)報導質體做為基礎,進一步將此質體送入MCF-7人類乳癌細胞中,成功挑選並建立出MCF-7轉殖細胞株,此細胞能在感受到DNA破壞時產生顯著的螢光表現,並精確反映出p53的轉錄活性。本生物技術平台,能以迅速、高通量的優點取代傳統細胞模式中所使用之西方墨點法(Western blot)及RT q-PCR。未來將著手進行橄欖萃取物、羅漢果皂甘等功能性食物的抗癌功效鑑定。