國中組

哇！怎麼這個冬天如此不寒冷，且顯得有些溫暖呢！這在緯度高之寒帶倒是不必再長期忍受凍至零下好幾十度 C 的滋味，但在我們這溫暖的臺灣沒有酷寒之嚴冬，似乎略有所失，根據全球地表溫度的長期紀綠分折，地球氣溫有逐漸升高之趨勢，此種現象若日漸嚴重，據說將導致海水升高、動植物適應困難、亞洲許多小島沒入大洋中，而我們可愛之台灣島，不僅不能享受地球板塊擠壓摺皺後日益漸隆之高山效果一土地漸增，還會因全球增溫效果導致之海水上漲、土地漸消失之恐懼感。因此到底是什麼因素導致地球溫度升高…。這些問題深切地吸引我們這一群稚嫩孩子的關注，因此我們集體投注心力，分頭尋找，收集資料，研擬設計實驗，希一解心中之謎，也希能藉由我們之關注呼籲，全球一齊來挽救此地球危機─溫室效應，期使賴以生存的地球永遠如此地湛藍、清新、適溫，而富有蓬勃生機與希望。

著名的荷蘭籍藝術家M.C. Escher以手繪的方式，創作了許多豐富且極具創意的密鋪圖樣。然而，在張瑜軒的研究[6]中，以加減遞補的方式來詮釋M.C. Escher的繪圖方法，這對於結構解析與製圖的設計方法上並無太大幫助。本研究主要以正方形為基本單元，首先利用已知的4種等量變換 (Isometry) 推論出正方形磁磚邊的作用方式共有9種；再利用窮舉的討論出共有47種設計方法，其中44種可以密鋪；並對M.C. Escher的圖樣做結構解析，在結構解析下配合快速且精確的方法製圖，創作新圖樣。最後，從二維平面延伸到曲面及立體圖形上，探討正方形磁磚在各種不同曲面及立體圖形可密鋪的設計方法。如：環面(Torus)、圓柱曲面(Cylinders)及著名的莫比紙圈(Mobius Strip)和正六面體(Cube)，在適當軟體的支援下，將可以在平面與曲面上輕鬆製作富有創意的新圖樣。

風力發電的原理是利用風力吹動風車的葉片，將風能轉變為機械能，產生的動力可以\r 轉動旋轉式發電機輸出電能。我們依據風速與發電電壓的關係數據，製作一個簡易的風速\r 計，作為各項實驗，測量風速的工具。首先，利用生活用品製作的環保可攜式風力發電機\r ，對2 個1800mAh 3 號鎳氫電池充電，將電能儲存起來，結果是可行的。這是我們研究設\r 計風力發電機系統的入門。經過檢討，選用適合風力發電的軸向磁通發電機，以此做了風\r 車葉片半徑、角度、材質對發電機轉速、輸出功率之影響的各項研究。再依研究結果製作\r 了一組最有效率的葉片。並與發電機等組件，組裝了一台理想的小型風力發電機，連接充\r 電控制及監測系統，對12V 7AH 的鉛酸電池充電。最後再測試、評估它的發電效率。

水熊蟲0.25~1.5 mm不易收集與觀察，為了提高收集效率，因此比較文獻收集方法與自製濕離法，實驗發現自製濕離法可有效收集大量水熊蟲，且最適合採集水熊蟲的環境與時間點：面向東方與東南方、春季和降雨後潮濕的苔類植物。進行水熊蟲與其棲息的蘚苔植物種類鑑定，得知校園水熊蟲為趾生熊蟲屬與端爪熊蟲屬，並棲息於錦苔屬、溼地苔屬捲葉濕地苔、真苔屬、鱗葉苔屬、捲薄苔屬與澤苔屬的蘚苔植物。文獻指出空氣中二氧化硫濃度會影響水熊蟲分佈 (Steiner, 1995)，因此未來將先嘗試飼養水熊蟲，使實驗動物穩定後，探討水熊蟲因空氣汙染後的隱生、死亡或其他生理機制的表現，評估其是否有潛能成為空氣污染的指標生物。

從太武山上望向前方，到底可以看多遠呢？利用三角形的相似性質，用對應邊成比例的特性，將我們要求的距離算出來，並考量實際光穿過大氣的折射率，調整成更符合實際情形。

「冰花」擁有令人驚訝的耐鹽能力，為了解鹽逆境下的生長，我們種植冰花並從種子開始記錄。水耕冰花在2%的鹽水中仍有80%以上發芽與存活率；0.5%及1%的鹽逆境下，冰花生長的速度較快，滲透實驗顯示，此濃度間為葉肉的等張溶液。經觀察發現，冰花葉上佈滿明顯的「囊狀」細胞，為儲鹽主要部位，水耕鹽度較高組別，其囊狀細胞內鹽度也會較高。囊狀細胞內的鹽度，葉柄(最大)至葉面有逐漸變小的趨勢。冰花在0.5%鹽度的水耕環境30天後，再移植至高鹽(5%)水耕或土耕環境，會有最佳的適應與生長。冰花有水中降低總氨的能力，具開發成「海水版」魚菜共生的潛力。冰花可使土壤電導度大幅度下降，顯示具有吸附土壤中無機鹽類的能力，具有改善土壤鹽化的可能性。

本研究的目的是盡量廢物利用，做出雙輪式網球發球機。我們用學校廢棄的電扇馬達製作加速部分，用圓形回收塑膠桶做集球桶，用車窗升降器的馬達做活塞推進部分及防卡球裝置，用電扇的調速開關控制輪子的轉速，完成第一代發球機；第二代發球機利用廢棄辦公椅下半部加上可固定腳輪，且加入搖控功能；第三代發球機將第二代體積縮小後，用廢棄辦公椅的木條做增加仰角的活動腳架，另外還加了握把、保護墊；第四代發球機則加入控制擺頭功能，讓球路更有變化，且加裝廢棄行李箱的伸縮把手以方便移動發球機。第四代發球機的平均水平射程約為8.57至8.61m，平均發球速度範圍為27.8至30km/hr，發球機擺動幅度為左右各33°。

一般車輛的安全規定都是依不同路段來限定行車速度，這樣便可以大大降低交通事故的發生，但是，車子的加速度或減速度的大小卻沒有明確規範，導致開車的人各憑所好，時而猛踩油門，時而猛踩煞車，如果是開自己的車子，大不了車子的壽命提早結束，如果是公車，那倒霉的可就是一般搭乘該公車的乘客了。因為，我們沒有很明確的證據可以指出司機的不是。所以，假使能有一種能全程紀錄行車的加速度或減速度大小的儀器，碰到前述的糾紛時便能依此資料判讀當時的加、減速之行車狀況，釐清責任的歸屬問題，這也才符合以科學態度處理事情的精神。

在三角形第三點繞半圓的研究中，我們求出三角形五心座標的相關性質及公式，其中重心的軌跡是所繞半圓縮小1/3的半圓；垂心的軌跡圖形較為多變，其圖形和固定兩點所在位置有著高度的相關性，我們並試著用不同的方法證明垂心的軌跡方程式；外心是中垂線的交點，因此不論如何移動第三點，其交點總落在固定兩點的中垂線上，所以其軌跡不是一點就是一直線，且直線出現的位置也能證明出來；內心和旁心的軌跡類似，只有在固定兩點分居於直徑兩側時，才真正是一個90°的圓弧，而其餘皆不是圓弧。研究過程中出現許多繁複的代數運算，我們也嘗試用幾何的方法加以證明，希望”心”的性質更平易近人。

在平面幾何中，有一個重要且有趣的問題：平面上有兩點A、 B ，在直線 L 同側，在 L 上找一點 P0，使有最小值，要解決這樣的問題，我們會將 L 視為一面鏡子，利用“鏡射”的方汰，解決“不定折線段最小長度問題”受了此觀念的啟發，我嘗試利用多條直線，交替鏡射去探討“不定多邊形最小周長為何？ " 因此，展開了我的研究之旅 … …