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國中組

兩共用重心三邊形轉換路徑的探討

當數學老師上到三角形重心的畫法及性質時,我突然想起牛頓科學雜誌中談及的宇宙起源大爆炸( BIG BANG )與黑洞( BLACK HOLE ),我想到在大爆炸之後造成數個星系,小如太陽系,大到比銀河系還大的星系,它們的結構特性都是有一重力中心,四周圍繞著眾多的星球,整個星系是平衡地旋轉著,又如黑洞,其中心點即為一重力中心,周圍的星球因受其力量吸引而越繞越近,最後被吸入中心點,若我們假設每顆星球的質量都相等,並以三顆星圍繞著一重力中心開始,我們想要探討原三顆星如何轉換位置而移動到新位置且保持不變的重力中心,他們的轉換路徑是否可以用數學模式加以顯示?以下即為我的探討。

電鍍!電布!

利用屬於非金屬的布代替金屬物質作為電鍍實驗中的被鍍物,觀察金屬在布上是否可以析出。經過實驗我們發現利用布依然可以使金屬在布上析出,容易觀察,但在實驗時間上卻較長,無法如課本所示範的實驗在10 到15 分鐘內便可完成。歸納發現影響布表面析出金屬的因素主要是布浸泡時間的長短,溶液濃度、電壓大小及液面高低的影響反而不太明顯。

探討蝶豆花進行電解反應時內部離子與分子運動狀態

本研究結合電解反應以及蝶豆花遇酸鹼會變色的現象,讓正離子、負離子與不帶電分子此三類粒子,在膠體內的移動情形可「同時」透過「具體的顏色變化」來進行量測與分析。透過本實驗得知,蝶豆花膠體內部粒子受到電力作用、摩擦力作用(此處摩擦力指的是欲測量粒子在未摻雜質之蝶豆花內部所遇阻力)、濃度梯度、雜質散射等因素影響。同時,本研究也 將粒子在無電場下的擴散與在電場內漂移的兩種運動情形分別分析,並求出粒子在電場作用下的遷移率。若應用於教學上,可使學生對於電解質的解離與移動方式了解有所助益,未來另可對粒子移動情形如何受到熱效應影響做進一步分析,使理論更趨完善。

尋找「橫山斷層」

「橫山斷層」存在與否及其名稱迭有變更,我們採用最初(林朝棨1957)「大甲客庄(海風缺)經清水第一公墓至沙鹿竹林」的定義。為了標示「橫山斷層」的位置,我們閱讀文獻,並進行實地考察,確有發現與大肚山東側坡面平行的谷地地形,逕以GPS定出各勘察點座標,測量坡度,拍攝地景,並整合資訊。露頭勘察「橫山斷層」段無發現,但在竹坑發現一東傾斷層露頭,尚待未來研究。紅土受力實驗中,發現在不同的水分條件下,會產生斷裂、崩落、變形且有裂縫三種情形,由「橫山斷層」的地形特徵,我們認為它很可能是大甲斷層和大肚山背斜形成時,在背斜軸附近發生的裂縫,並不是斷層,這可以解釋各種資料間的矛盾。

條條矩矩法-探討級數的奧妙

本研究探討「小高斯速算」的推廣。主要往三個方面發展:(1)自然數一到七次方的和。(2)三角形數列的變形。(3)自然數兩兩連乘積數列、三連乘積數列等的總和。研究過程當中,主要利用三種方法求解:(1)條條矩矩法:用不同的矩形、不同的排列方法表示各數列,再運用直行或橫列觀察,便可將原式變形。這是我們研究出的方法,以下稱為「條條矩矩法」。(2)三角形法:先將數列排成一個三角形,再將其往不同的方向旋轉,得三個三角形,再將這三個三角形中每個相對應位置上的數字加起來。這些數值會相等。把這些數加起來後除以3,即得原式的總和。(3)數型關係法:運用數的拆解將式子變成較易運算的形式。藉由這三種想法,將高次的級數變成較低次的級數,得到本研究的答案。其中「條條矩矩法」可作為一般計算級數,或是找規律的工具。

球滿為患

探討球體裝箱的奧秘。例如各種規則裝法的差異及在何種情況時,哪種裝法最為適用。

轎車頂上的露水洩露了天機

本研究是觀察記錄99年11月至102年2月的天氣變化,並以這些天氣資料找出影響露水形成的天氣條件。發現露水形成的要素是:氣溫接近當時的露點溫度、水汽含量也要高,以及能讓露水凝結的凝結核;因此當太陽下山時,可以觀察當時的氣溫與露點溫度之差,以及雲量多寡,來判斷隔天容不容易有露水出現。在空曠處、微風、植生的有無也是影響露水出現的因素之一。若要判斷隔天早上會不會有露水出現,可以測量晚上十點的露點溫度,若與氣溫相差在4℃內,相對濕度又大於75%,則隔天早上四、五點可能就會出現露水。從有露水出現的天氣狀況統計圖可以發現,有露水的日子,當天早上的天氣幾乎是晴天,所以我們認為有露水出現當天的早晨,晴朗的狀況較多(88%)。

Why not try ?給袋子一點環保

大約在國小四年級寫書法時,看到墨汁瓶上由墨凝結成一片片的東西(以下稱墨片),就突發奇想想用這片東西來製成塑膠袋,看能否較為環保,這個概念終於在國二科展時,召集了一些同學展開了一系列的研究。

搏筊

本研究是以簡單的統計方式,來計算單個杯筊平面與凸面出現的機率,以及兩個杯筊投擲結果雙平面、雙凸面與一平一凸面出現的機率,在過程中我們分別從杯筊的大小、高度、材質三個面向,對杯筊的投擲結果來做探討,我們在研究的過程中發現,單個杯筊投擲時,因杯筊的形狀有凸面存在,所以當各種材質都會有凸面接觸地面後,凸面類似不倒翁的底部,杯筊會較容易平穩,因此平面朝上的機率較高,而高度、形狀、材質都會影響杯筊投擲的結果,不過最重要的是我們發現,同時投擲兩個杯筊時,可能因為杯筊凸面著地後較為平穩,再加上投擲過程中雙杯筊的碰撞,所以我們發現,同時投擲兩個杯筊時:一平一凸面出現的機率遠高於雙平面出現的機率(約高10%),而雙平面出現的機率又高於雙凸面(約高5%),但是不是一般所認為的:雙平面出現次數:雙凸面出現次數:一平面一凸面出現次數=1:1:2。

落葉歸根”餿”主意~探討落葉及廚餘堆肥技術及環保生態循環之可行性

本實驗主要回收校園及家庭中產生之落葉與廚餘廢棄物,研究出最佳堆肥形成法,利用不同資材及自製發酵菌種,在促進堆肥發酵速度上比對照組縮短一半以上時間。檢測比較製成之堆肥各種性質,進一步以廚餘液肥及兩種腐熟堆肥對植物肥培發育之影響,試驗結果顯示無論對綠豆、辣椒及木瓜等植物栽培上在發芽率、株高、莖粗、開花數等均有顯著之影響,品質肥效甚佳。更特別地是研發出液肥具有清潔效果,並可製作具有吸附油漬能力之肥皂;甚至研發出落葉及廚餘堆肥可供甲蟲幼蟲飼養土效果甚佳。本組結合課本所學深入應用於生活中,期從家庭、校園開始推廣教育於鄉土間,能有生態資源環保回收觀念及關懷大地讓自然永續、生生不息之目的。