國中組

在「蟋蟀先生，今天氣溫幾度?」一書上，意外看到一篇「打個賭，熱水會先結冰」，這與我們一般的常識和所學的知識有所不同，引起我們的好奇和疑惑?再怎麼說冷水溫度比較低，理應先結冰，怎麼會是熱水先結冰呢?因此，我們上網去搜尋相關資料，雖有許多文獻肯定表示「熱水會先結冰」，但是也有部分見解持否定看法，從文獻探討中發現姆佩巴效應是在製造冰淇淋時發現的現象，因此我們抱持著盡信書不如無書，唯有透過實驗才能得到真相的態度，開始本項實驗。

前年暑假，爸爸和我去參觀基隆市的文化中心，看到了一種很有光澤的岩石，詳細閱讀了簡介以後，才知道這是一種價值不菲且稀有的台灣雅石─「黃臘石」。我對這個石頭產生了濃厚的興趣，它到底是三大岩石種類中的那一種？組成這石頭的主要礦物有那些呢？這種種皆值得我去深人探討，藉著研究黃臘石的真正面目來體驗當地質學家的滋味。於是便展開這項研究。

此作品研究「若有m個杯子，其中t1個杯子朝上，每次翻轉n個杯子，討論m、n在何條件下，可將m個杯子翻成t2個杯子朝上，且最少翻轉次數為何？其翻轉過程又為何？是否有漢米爾頓路徑及迴路？」我們用數學歸納法和奇、偶數的特性來解決此問題，當翻轉杯數為奇數時，不管原有杯數為何，每個狀態均可翻到且互通；但翻轉杯數為偶數時，其情形則分兩類：杯子朝上的個數為奇數者屬一類，偶數者為另一類，同類可互通，不同類即不互通。而探討最少次數的作法則有別於其他研究，我們把問題轉換成狀態圖，來尋找最短路徑及翻轉流程，且探討此圖是否有Hamiltonian Cycle或Hamiltonian path。此外，我們亦用矩陣討論當翻轉次數固定時，可看出某狀態至某狀態可互通，並可計算其方法數。

經由我們自製的電解動態電解質溶液裝置，可以測得在短距離(3cm)內的電流。動態電解質溶液在外加不同電壓下，經由I-V圖，依舊會符合歐姆定律得到線性關係。在相同V時，兩極距離3 cm下，動態電解質的電流約僅為靜態的1/3。各項變因下之測試：改變電壓、兩電極距離、電解質種類、濃度、黏滯性等，電流大小會與電解質濃度有正向關係、與兩電極間的距離成反比關係，濃度、黏滯性、流出水柱的環境、對水柱加壓等可以影響流下水柱的連續性，拉高兩電極的距離。雖然以活性電極鐵當電極進行電解，但仍以電解水為主要反應。經由自製膀胱模擬與估算，在水柱連續的前提下，電影裡對著通有電流的電極尿尿會觸電的情節是有機會可以發生的。

研究主題探討「七邊形的數字謎題」：七邊形每邊三個圓圈，圈中填入數字1~14(不得重複使用)，使得每邊和為26。觀察發現數字填入時的特性：七個邊中圓圈務必填入1~7，七個頂點圓圈務必填入8~14。嘗試在此條件下尋求謎題解，方法一：將1~7 依序填入邊中圓圈，再考慮8~14 來配成每邊和26。方法二：以14 為中心起始數字(頂點圓圈)，考慮兩旁(邊中圓圈)放的數字組合，再找出整組解。方法三：列出每邊和為26 的所有可能組合，從中挑7 組串成一七邊形的組合。結果發現：謎題有解，解非唯一。依同樣的數字填法，進一步推廣討論，(一)「邊數改變」，求每邊和。(二)快速找出各邊數的謎題解法。(三)填入「數字改變」，求每邊和。(四)七邊形的數字謎題數字填法改變，求「各邊和的變化」。結果發現：圖形的邊數可推廣至n 邊形，其中奇數邊形的謎題有解，偶數邊形的謎題則否，而數字的改變只需考慮連續性，皆能有解。七邊形的數字謎題之各邊和的值可變動，上下限範圍值於19~26 之間。

對於喜歡亂竄亂爬的螞蟻步行有興趣，實驗觀察螞蟻步行並將其應用在可能的防治上，實驗分為(1)螞蟻對抗地心引力爬行的限制材質(2)利用最佳材質去做防治的應用(3)觀察螞蟻足部構造以了解爬行限制原理(4)觀察其步行模式。螞蟻在保鮮膜下步行較易掉落，顯微鏡下發現螞蟻的足部末端有鉤狀物以及分佈細毛的構造，推測這些構造是為了可增加摩擦力並能有利勾抓粗糙物體表面。結合了防止螞蟻侵入的最佳材質──保鮮膜(為一家中方便取得、容易塑形的材質)，實驗出若能緊繃且平整包覆於器皿便可防止螞蟻侵入，輕鬆應用於生活中又不殺害牠，這種防治方法我們稱其為「螞蟻步行限制物理防治法」。螞蟻步行使用的為「三角平衡步行法」保持其身體步行平衡。

本研究從探討右圖中一種益智火柴遊戲開始，我們在反覆的尋找解答與討論中，發現其解答的個數與圖形之間有某種規律。因此，第一章，我們從一些相類似的題目，歸納出一套解題的方法與技巧。第二章，我們定義「拆解後火柴棒數與原有火柴棒數的差」為「重複」，「重複」是圖形的其中一項要素，且在下一章探討中扮演重要的角色。在第三章中，我們針對有關益智題型的「移除」做探討，瞭解「移除s根火柴棒使其變成n個正方形」之題型，尋其規律。

我們社會安定，經濟繁榮，生活水準提高，國民利用各種不同的交通工具，如飛機、火車、汽車等以時速 900km、120km 或 90km ，的高速旅遊的機合增多了”囚在高速行駛的工具內，有關運動的現象，與物理第二冊“相對位置、相對運動"單元有關，引起我們的研究。

暑假上科學營時，老師教我們玩發芽（ sprout ）遊戲，愈玩愈好奇，越劃越多，漸漸浮現出變化規則，而引起我們的研究興趣，於是共同探討發芽的變化，以掌握勝利要訣。甚至用電腦來玩，從螢幕上看到具體的現象，建立直接基礎，以激發想像力與創造力。

消費者報導雜誌於八十五年七、九月號期刊（ 183 及 185 期）報導，經消基會抽樣全國豆類加工品，檢測其過氧化氫含量，結果顯示素雞、豆皮、百頁結、干絲及麵腸均 100 ％殘留過氧化氫，且經水煮沸 30 分鐘處理後，過氧化氫仍無怯消除，這則消息的確令喜食營養豆類加工品的消費大眾，尤其素食者震驚、擔心不已。基於想化消極拒買、拒食為積極改善，乃探討如何藉適當的烹調處理，可以消除豆類加工品所殘留的過氧化氫，以便提供大家安全食用豆類或麵類加工品的良好前處理方法。