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國中組

降落傘阻力大追查

物體在流體中受到的阻力(Drag force) F=1/2CρAV^2(C 是常數,和物體的形狀有關,ρ是空氣密度,A 是垂直投影面積的大小,V 是速度)。但是我們在實驗室中檢驗降落傘的阻力,得到的結果並不是和垂直投影面積成正比,而是和降落傘面所包住的空氣體積大小成正比。進一步,我們發現體積的高度太高也不好,它存在一個最佳高度,此一高度和底面的邊長有關。此外,我們把降落傘頂端開一小洞並製作兩層的降落傘,希望增加降落傘下降的穩定度和阻力,得到很奇特的結果。希望我們的研究能夠對想要自製降落傘的人,提供氣流流動的基礎認知。

溼地的勇士-海茄苳呼吸根與抗鹽逆境之研究

本研究觀察海茄苳四種呼吸根在形態學上的異同,並以顯微鏡觀察四種呼吸根的構造,\r 推論四種呼吸根的功能:出水呼吸根為露出土面吸收大氣中的氣體;纜狀根為支持植物本體\r 及運送由出水呼吸根吸收之氣體至植物本體;支持根為支持植物本體;營養根主要為吸收土\r 壤中的水分及養分。其次觀察海茄苳與其它植物葉片的構造、氣孔數量、氣孔型態、土壤的\r 差異並測量植物二氧化碳產生量,推論海茄苳需要呼吸根的原因為:一、葉片氣孔數量過少,\r 二、生長環境嚴酷不利於吸收養分及空氣,三、呼吸作用率較差。然後觀察海茄苳在不同濃\r 度鹽分的逆境下之泌鹽量、根部生長速率、葉片及根莖形態及存活天數。最後測量葉片表面\r 的導電度、內部電阻值及觀察有無老葉的方式,來推論海濱植物抗鹽分逆境的方法,發現:\r 一、海茄苳、海馬齒、馬氏濱藜可以泌鹽方式排鹽,二、林投、水筆仔等植物可以拒鹽方式\r 排鹽,(3)三、鹽定及海馬齒可以落葉方式排鹽。

數學家的秘密花園-- 萬花尺作圖之研究

我發現萬花尺是由兩圓互繞,竟形成那麼特別的圖形,便開始研究圖形成的原因。我從動態模擬萬花尺機械作圖開始,發現機械作圖的原理是用齒輪控制圓形的轉動,以至於可以控制花瓣數量,試想,如果不是因為齒輪,機械作圖總有誤差,要維持大小兩圓半徑在整數比的情況下是非常困難的事情。處理外圈是橢圓的情形時更是如此。 處理完機械作圖後,我找出控制萬花尺圖形的擺線方程式,這時候有兩個重點: 一、試著用方程式模擬並解釋機械作圖的所有樣態。 二、利用方程式內抽象的係數變化,討論原本機械作圖無法作成的圖形,包含外輪擺線的部分。

廣義的畢氏定理探討

數學刊物從勾股定理談起以長方體的架構,長x、寬y、高z,對角線w 的概念去討論x2 + y2+ z 2= w2的畢氏數解,本文發現他遺漏了非常多組解。本文作者改以廣義的畢氏定理從平面幾何的概念找出所有畢氏數解。 傳統的畢氏定理只能在直角△上才能使用,本文探討一種廣義的畢氏定理,它適用於任何一種△(包括銳角△、鈍角△、直角△),這種創新的廣義畢氏定理的靈感來自於直角△中的母子定理所使用的直角△,這種子△和原直角△的三邊依序垂直,銳角△和鈍角△中仍然存在著這種依序和原三角形三邊垂直的子△,文章中透過借用直角△推導畢氏定理相同手法去推導銳角△及鈍角△的畢氏定理,這樣的廣義的畢氏定理型如x2 + y2+ z 2 = a2 ,(其中a 代表△任一邊的長,x 和z 落在另兩邊上,而y 長的線段和a 長的線段平行)。在廣義的畢氏定理條件下,本文探討了正△、等腰△、直角△、銳角△、鈍角△的畢氏數,並找出了那些被遺漏的解,接著解開了四元二次不定方程x2 + y2+ z2= w2的所有畢氏數解。

毒物終結者:甲殼素吸附金屬離子與色素之探討

甲殼動物的殼含有甲殼素、碳酸鈣、蛋白質,三者比?各占三分之ㄧ,本 研究以化學方法將甲殼素提?出:將洗淨晒乾後的蟹殼、?蝦殼用鹽酸溶液浸 泡,以脫去碳酸鈣,再用氫氧化鈉溶液浸泡,去除蛋白質,所得到的沉澱物即 為甲殼素。本研究比較蟹殼、?蝦殼所提?的甲殼素吸附銅?子能?的強弱, 發現蟹殼有較強吸附?。亦探討甲殼素對銅?子、鋅?子及鈉?子的吸附能?, 結果發現對鋅?子地吸附?最強,吸附的原因是因甲殼素和?屬?子之間發生 ?螯合作用。加工食品含大?色素,本研究萃取彩虹?中之色素,探討甲殼素 抓取色素分子的可?性。

看你飛多久-火焰木種子滯空的奧秘

尋找用風來傳播種子的植物,探討種子部分與翅膀部分的質量黃金比例為目的,討論種子翅膀面積、質量、重心位置等因素對種子滯空時間、飛行距離的影響,我們用校園中常見的紫葳科(Bignoniaceae)火焰樹屬(Spathodea)的火焰木(Spathodea campanulata )植物,撿取種子進行實驗。 我們發現隨著翅膀面積的增大,種子在空中停留的時間也跟著變久,飛行的距離也跟著變長,但不是無限制的變久、變長。實驗結果顯示,翅膀的面積增加成4倍時,有最久的滯空時間與最長的飛行距離。 利用第一次的實驗結果,我們選取4倍翅膀面積的模擬種子,進行重心位置的改變對滯空時間的影響。發現當種子置於翅膀的中央時,有較久的滯空時間,可能是當重心位於翅膀的中央時,有最大的下降截面積,有最久的滯空時間。

簡易二氧化碳濃度測定器之製作及其應用價值之研究

國中化學第一冊第三章第三節,空氣與人生的關係,提到了有關空氣之組成,氮 78 %,氧 20 % ,氫 0.934%,二氧化碳 0.03%,及微量的其他稀有氣體。人呼出的氣體,能使石灰水 Ca(OH)2混濁,而空氣比較小容易使它混濁。這足因呼出的氣體中,有一種叫做二氧化碳的氣體存在。這種氣體對人無益,但植物都需要它,才能使大氣中的空氣保持恆定……等。但課本未曾談到二氧化碳的濃度應如何來瀾定,同時亦未曾介紹我們人類所呼出的二氧化碳濃度比空氣大幾倍?而且用什麼方法求出大氣中合二氧化碳為 0.03 % 呢?於是同學們便開始設計實驗,始有簡易二氧化碳測定器(簡稱大埤國中測定器)之產生,藉此科展的機會,就教各位先進名家,賜給我們寶貴的知識、經驗,好作更進一步的研究及改進,並加以推廣,造福人群。

看聲波的方法及其研究

在做聲波實驗時,只聽見聲音,看不見聲波,俗語說:百聞不如一見,我想如果能用看的來配合聽的更能使我們容易瞭解聲波。

溫度對家蠶生活史有影響嗎?

從飼養家蠶的經驗中,觀察獲知家蠶有春蠶與秋蠶之分(二化性),有一年可飼養4~8次 (多化性)也有一年僅能孵化一次(一化性)者。蠶蛾完成一個生活環,需經過卵、幼蟲、蛹及成蟲等四個階段。在不同季節,蠶蛾完成一個生活史所需的時間各不相同,為什麼呢?在國中生物課本中曾提到:「生物體最後的模樣是由遺傳和環境來怏定的」,我們所飼的蠶蛾同是一個品種,其遺傳因子大致相同,因此我們提出了一個假設:其差別可能是受環境因子的影響。若是環境因子的關係,那麼春夏秋冬各季最大的差別就是「溫度」了,因此我們做了一個推論:把各項環境因子(光線、濕度、食物、空氣… …等)皆維持恆定,僅以「溫度」的不同來觀察蛾蠶的生長現象,所以本實驗是籍一每日溫度週期性的改變,來探討對蠶蛾生活環中各期所受的影嚮如何!?

擋不住的誘惑──毛氈苔的致命陷阱

生物教材中介紹食蟲植物時,我們感到十分好奇;有一次和家人去逛花市,看到了一種玲瓏的植物,原來它就是老師上課中提及的毛氈苔。我們帶了幾盆回學校,請老師帶我們踏上食蟲植物─毛氈苔的「科學之旅」。