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國中組

幾何之美----美術磚的樣式與規律

猶記得老師上到第三章數與形的樣式與規律時,曾拿她親自做的拼布作品給我們\r 看,震撼之餘又深深為此幾何拼湊之美而著迷,知道說在我們生活週遭也感受到很多建\r 築物的設計樣式都採用幾何圖形來拼湊,尤其在地板、牆壁的樣式,而且大多選擇採用\r 許多正多邊形來拼湊,例如:正方形、正六邊形…等,我們就很好奇要完成這樣的幾何\r 圖形拼湊是不是任何一種正多邊形都可以完成這樣的鋪貼?老師就鼓勵我們利用此學期\r 教的幾何圖形性質及幾何圖形的變動來推導其可能情形及為什麼?於是我們就找了幾個\r 志同道合同學組成一個研究小組試著來做

高頻電磁波對基本生命單元的影響及探討

本研究探討高頻電磁場作用對單元細胞生命體作用的影響與電磁屏蔽環境的保護效能。實驗研究使用酵母菌和雄雞精子,施加 20KHz 至觀察電磁輻射對動物精子和菌類生命活動各有何影響。本實驗比較乾酵母菌粉與潮濕活化酵母菌受電磁作用狀態,以瞭解休眠狀態中的生物體對電磁波有沒有保護作用。進一步使用鐵磁性金屬與非鐵磁性非金屬物質,作成完全密閉及部分遮蔽容器,探討電磁屏蔽環境的保護效能。歸納實驗觀察結果得到:(一)受電磁場作用的潮濕活化酵母菌比沒有受電磁場作用的酵母菌,對葡萄糖溶液的發酵能力明顯減弱。(二)電磁場作用在乾酵母菌粉,對葡萄糖溶液的發酵能力有點變弱,但是並沒有明顯衰竭。(三)施加電磁場的雞精子生命活動力明顯地比沒有施加電磁場者還要弱。(四)施加較高頻率電磁場的雞精子生命活動力比施加較低頻率電磁場者易提早衰竭。於電磁屏蔽環境實驗結果歸納得到:(一)使用鐵磁性金屬完全密閉容器,能有部分電磁防護效能。(二) 鐵磁性金屬之部分遮蔽容器,會有些許電磁保護功能,但是並未十分有效。(三)非鐵磁非金屬之紙黏土物質作成完全密閉及部分遮蔽容器,則幾乎不具有電磁保護作用。上述結果近一步結論:(一)電磁波輻射對動物精子和菌類的生命活動力都有負面影響。(二)休眠狀態中的菌類生物對電磁輻射具有明顯的保護作用。(三)較高頻率的電磁場會對動物精子活動力造成較高的衰竭影響。(四)使用鐵磁性金屬作成完全密閉容器,才能有良好電磁作用防護效能,而作成部分遮蔽容器,則未具有完全保護作用。另外,本實驗還發現,電磁場作用對動物細胞造成生理機能的破壞,是隨著電磁場作用的時間漸漸累積而衰微,並不是突變式的破壞。這告訴我們在使用方便的無線通訊和高速電子運算的時候,除需避免長時間曝受高頻電磁場作用外,應該留意如何有效屏蔽或減少電磁場的作用。

滴水發電-應用開爾文靜電裝置過濾懸浮微粒

我們探討開爾文靜電裝置對懸浮微粒之過濾效果,主要結果有三,一、使用靜電電位計量測發現,開爾文裝置的支架採用中空塑膠管可有效絕緣,感應環使用長、直徑小的鋁箔圓環,控制流出水柱為細、長形狀,會有較佳靜電效果。二、使用微粒濃度感測器與乒乓球的漂浮實驗顯示,孔隙大的濾網,過濾差卻較透氣,若在氣流帶動下導入靜電,則有較佳的集塵效果。三、應用簡單材料組裝的開爾文裝置,經實際測試,可利用收集雨水長時間產生正、負靜電壓高達10~14kv,在封閉空間集塵或燃燒線香、金紙、木炭的懸浮微粒過濾上,具有良好過濾效果,尤其木炭有超過88%以上的整體過濾效果。

蓋世魔球---瓶蓋棒球初探

本研究旨在研發製作可強化穩定氣流的風洞,以及可有效測量瓶蓋受力狀況和周圍氣流的測試架,並以此進行瓶蓋棒球研究。研究結果發現,長度比為整流段:壓縮段:實驗段=4:9:3的風洞,可明顯穩定和增強氣流。以小風扇結合LM393、Arduino組成的自製風速計可有效測出氣流速度。瓶蓋旋轉對其上升力、向左力及阻力會造成不同程度的影響。瓶蓋轉動方向向上,飛行路徑會向左偏。最後並根據康達效應、馬格努斯效應與實驗結果,推測出瓶蓋以不同旋轉方向及飛行速度所造成的飛行軌跡。

海蝕岩面面觀

在古崗至舊金城沿海砂灘上的高地,我們發現地表巨大的岩體蝕刻許多奇形怪狀的波狀凹穴的遺跡,今日已上升到高潮線上方至少有六公尺高,形成今海浪再也打不到的地方。藉由點線面的觀測,找到三處已上升的海蝕凹洞遺跡,來作為地殼垂直運動的證據,讓我們粗略了解岩體剖面所紀錄的地質事件,如果我們仔細觀察,可從地層透露的訊息,得知在漫長的地質年代中,地殼曾發生過的變動,也感受到板塊在運動的時候,地震所產生的震撼力是不可忽視的。我們應珍惜目前所擁有的一切資源。

自求多浮~浮屋多重機能性的研究

2018年2月6日花蓮地區發生規模6.0強震,造成米崙斷層附近有4棟大樓倒塌事件,加之臺灣西南沿海養殖業超抽地下水造成地層下陷,使居民受水患之苦更甚! 我們體認地上建物受強震災害的地層不可逆,決定承續去年浮屋的研究,由下載的振動APP軟體Vibrometer及Mobizen Screen Recorder螢幕畫面錄影程式,記錄比較加速度值的變化,證實浮屋在第三代打浪造波器衝擊下、臺灣近海的實測下,運用船艙理論研發的機能性,均使浮屋的穩定性更高。 加之,超音波感測避障可提高浮屋遇風災進避風塘之安全性;光生電、風生電、海生水廢鋁發電之浮屋自力發電能源型態的研究,再畫下一筆浮屋可宜人居的可行性研究。

『含流睿智』植物也會算數?~探討含羞草觸發運動其訊息傳遞的奧秘

外部刺激含羞草達到一定力道後,含羞草有依序閉合現象。含羞草雖然沒有神經細胞但是仍然可以產生類似的傳遞訊息方式,含羞草運動的膨壓作用啟動訊號之一為電訊號傳遞產生,讓水分往另一側細胞集中,並非水分立即蒸散或是水倒流回根部。當以外部電流、熱源、光線也可引起動作電位產生觸發運動;含羞草觸發運動會因為連續相同程度的刺激而不敏感,類似習慣適應。若在土壤添加乙醚麻醉劑15%,30分鐘之後,含羞草細胞亦會被麻醉而變得反應遲緩或是沒反應。本研究後續發現施予20k流明至40k流明的藍色光線時,有助於含羞草葉片再復原的速率!

Velocity V.S Sticky—探討速度和黏滯性的關係

生活中會使用各式各樣不同的黏滯性的液體。黏滯性不同,造成物體掉落時的阻力也不同。本研究利用自製斜坡和自由落體模擬器裝置產生不同的初速,使鋼珠滾入和垂直掉入裝載不同黏滯性液體的量筒中,探究其阻力與黏滯係數變化差異。實驗結果顯示,膠水黏滯性最大,鋼珠進入膠水過程中速度變化量亦最大,而不同溫度的水,對鋼珠在滾動時並無顯著影響,而當鋼珠滾動進入液體中時,帶動不同黏滯性液體運動,使得其阻力產生振盪的有趣現象, 且其黏滯係數在球產生滾動時,呈現震盪變化。而當球自由落下時,球不滾動,黏滯係數將維持較穩定的數值。

百「絲」莫解--黑棘蟻(Polyrhachis dives)蟻絲蛋白探秘

在蟻科(Formicidae)中的山蟻亞科(Formicinae)這個類群,終齡幼蟲會用絲腺分泌的獨特絲質纖維將本體包裹,形成蟲繭(cocoon),這本來是很容易讓人理解的,但是,棘山蟻屬(Polyrhachis)的工蟻卻能操控幼蟲使其將奈米纖維狀(nano fibors)的蟻絲蛋白塗布蟻巢內部形成膜狀物,這種由工蟻調控幼蟲改變棲息微環境的進化情形更甚南美洲的織工蟻,而且罕有人研究。本研究嘗試水解蟻絲蛋白進行各項試驗,另發展大量取得乾淨蟻絲蛋白膜的人工養殖技術,同時詳述黑棘蟻幼蟲吐絲的習性,以及利用工蟻來調整控制蟻絲蛋白膜的生成和成品的功效,讓蟻絲蛋白的研究,奠定發展的基礎。

蟻獅築巢行為初探

蟻獅是蛟蛉的幼蟲,會在沙地上築圓錐形巢穴,以捕抓螞蟻為食。我們藉由野外觀察、測量,以及在實驗室中以相同環境分別飼養、以不同深度沙地飼養,並以不同的棲地大小、縮短巢間距離等實驗來研究影響蟻獅巢穴大小的因素。