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國中組

環管共舞-橡皮筋於管柱落下的運動研究

橡皮筋於PVC管落下時,會因為與PVC管接觸而產生碰撞及摩擦,開始造成橡皮筋不規則旋轉,橡皮筋至一段時間後會進入規律運動,整體落下運動會趨於等速運動。本研究以有橡皮筋無貼緊、落下方位角、PVC管管徑、PVC管斜度等因素,探討橡皮筋在旋轉過程中的差異,並拍攝過程影片,藉由Tracker、Inkscape等軟體分析,去探討旋轉圈數、橡皮筋落下速率、橡皮筋運動過程等變化,並記錄橡皮筋運動軌跡,分析整體及單一參考點的運動方式。

蟲蟲危機-天然紫膠蟲色素染白髮之可行性研究

本研究以紫膠蟲色素添加媒染劑進行染白頭髮實驗。實驗結果顯示,紫膠蟲以乙醇及超音波震盪提取後,色素萃取率為2.89%。經分光光度計檢測其主要吸收波長為489nm,吸光值2.968。如以木醋酸鐵液做媒染劑時,染髮後色素滲透率達27.15%,比荔枝木灰水的16.88 %高,也比無煤染組別11.89%高,此結果證明紫膠蟲色素在酸性下有很好染髮色牢度。此外,如添加指甲花粉以複染方式進行,其CIE L*值為51.22比單以指甲花粉染髮57.40低,此數據代表複染方式優於單次染髮,如紫膠蟲色素添加指甲花粉能增加染髮色彩。綜合前述結論證實,紫膠蟲色素可運用於天然染髮劑中進行白髮染色,且將危害果樹生長之紫膠蟲,開發成具經濟價值的化妝品,並可減少果樹噴灑農藥,達到環境保護的最終目標。

§雙三角‧終結者§

雙三角終結者是一種兩人對戰遊戲,兩人輪流在數個點之間連線 ,直到其中一方畫出終止圖形 、 (兩個三角形共邊),此人即成為輸家。在進行這個遊戲時,依照不同的型態進行排列組合及歸納,發展出不同的公式,經由公式我們可以預先知道最終條數。若結果不利我方,可以利用一些應對的方法來改變最後結果,進而取得勝利。也就是說從公式的角度出發,我們不用再一條一條的試畫便能直接找到最終連線數。不只便利更能迅速算出結果,甚至有些只要用看的就能得到答案。當點數過大時,用公式算比自已畫來得準確。 除此之外我們還發現了另一種簡便的『三角形觀察法』,此種方式就不需要分成上下來討論,在畫的時候也比較容易畫線,而且可以避免終止圖形的產生。

「潔」我所能,「淨」你所想!—探討不同清潔方式之抗菌效果及其相關研究

肺炎疫情肆虐全球,學校因應疫情進行各項清潔工作,於是我們想研究哪種清潔方式的效果最好。本實驗以ImageJ作為影像分析軟體,接著設計洗手方式、清潔劑種類、洗手乳質量、洗手液濃度及其放置多天後實驗,最後將常見清潔液用於環境上等六個變因來探討抗菌效果。研究結果顯示洗手方式為「濕、搓、沖、捧、擦」,其中乙方式無特別限制「搓」的動作,有較佳抗菌效果;以酒精洗手抗菌效果為佳;洗手乳質量以1.8公克為佳;純洗手乳為最佳清潔濃度;放置25天後以D組濃度(洗手乳:水=1:2)的抗菌效果為佳;在環境清潔實驗上,不論清潔液種類皆具有抗菌效果,其中以酒精為最佳。

壺底「糊塗」~藤壺黏著劑的探討

暑假去澎湖玩的時候,意外的發現巨大的礁石上面都黏滿了一種具有堅硬遺骸的「生物」,他們到底是分泌出什麼樣的黏液才能使自己黏在那裡呢? 我透過不同水溶液與藤壺遺骸粉末的交互作用中,瞭解藤壺粉末的特性、黏滯性,藉由純化作用在顯微鏡下觀察黃色物質,也利用蛋白質測定劑測試,發現藤壺遺骸的底部秘密。 探討藤壺底部黏著的可能成分。 藉由在加水或酒精或清醋藤壺糊狀物的磚牆(木牆),進行重物敲擊實驗,結果發現清醋的牆面最堅固,其次是酒精的牆面,水的牆面最脆弱。

神秘「果」度─探討神秘果抗氧化及解酒的可能性

由於看到新聞報導神秘果具有能讓酸變甜的效果,也有良好的抗氧化能力,甚至有解酒的效用,引發了我們的好奇心而進行研究,旨在探討神秘果的抗氧化力及解酒的可能性。首先萃取不同保存方式的各部位神秘果,以碘滴定法檢測其抗氧化力,我們發現神秘果的抗氧化力受到不同部位、溫度及保存方式影響,以葉片的抗氧化力為最高,而乾燥保存最能保留色素及抗氧化力。我們另以神秘果中含有的琥珀酸和檸檬酸進行解酒研究,在37℃下使琥珀酸過量時酒精減少百分比最高,而檸檬酸幾乎不與酒精反應。接著以Arduino自製酒精蒸氣檢測器測定不同保存及萃取方式的神秘果解酒情形,以水萃取的濃縮液能使酒精蒸氣濃度下降量較乙醇萃取的多,又以冷凍乾燥的果皮+果肉最佳。

夏綠蒂2D和3D的世界

泉字雲斑蛛及肩斑銀腹蛛都常在向光面、植株頂端和建築角落結網,結網過程則都是由框架(障礙網)→縱絲→橫絲,但因泉字雲斑蛛的網是圓錐網;肩斑銀腹蛛則是平面網,故泉字雲斑蛛結網所花費的時間較長,而五種蛛絲的拉力及粗細皆以泉字雲斑蛛的障礙網最大,肩斑銀腹蛛的橫絲最小。兩蛛的棲息位置為網頂及網眼,皆可以最短距離、時間到達網上任意點。捕獵時,若獵物體型較小,則不一定會纏繞,但都會將其壓縮成圓形,並在吸食後丟離。肩斑銀腹蛛被雨滴、異物、震動干擾時,反應比例並不高,且會出現感覺疲勞,而泉字雲斑蛛受干擾時的反應比例較高,但移動距離較小,且較不易出現感覺疲勞的情形。

如鈴聲曼妙~賽夏族臀鈴與安克隆竹琴的律動共鳴協奏曲

我們用音頻分析軟體Syaku8測定自製安克隆竹琴管長並以Excel試算各音名標準音頻,比較出的實際偏差率,可做各竹琴組修正管長的參考。 以力矩平衡原理及合弦伴奏想法來組合安克隆竹管-自製「安克隆風鈴」,並分析其共振關係,實際搖動此風鈴所產生的共振音頻聽起來也很悅耳動聽, 我們創新整合安克隆竹琴、風鈴及賽夏族臀鈴的想法,經電腦音頻測定軟體及麥克風收音,記錄安克隆竹琴、風鈴、臀鈴的單一音頻及共振音頻圖後,已可以準確的將臺灣最大的天然資產-三~五年生『竹子』轉換成校園律動的節奏樂器,希望以後能大力推廣到其它學校,讓我們臺灣的學子都能自己製作出安克隆竹琴及創新的賽夏族臀鈴,快樂的享受學校表演藝術課帶來的音樂與律動的美感!

過來『橋』一下~利用市售義大利麵來探討椼架橋樑結構對其負重情形之影響

本研究利用電腦程式West point bridge design 模擬橋樑結構的穩定性,並使用義大利麵充當椼架實際來搭橋,藉此了解結構對橋樑負重的重要性。研究中發現: 1、Warren的結構最經濟實惠,Pratt結構次之,Howe結構負重效率最差。 2、橋樑結構中的每個桿件受力情形不同,因此根據受力情形來加以設計橋樑結構能提高經濟效益,例如:Pratt結構與Howe結構雷同,但是Pratt結構所承受的壓力是落在較短的垂直桿件,因而提高了Pratt結構的負重性能。 3、藉由結構的設計,使得原本負重效率約為65(gw/根)的義大利麵條,提高到99(gw/根),約增加了1.5倍。 此外,藉由West point bridge design 軟體設計橋樑結構,並以義大利麵實際搭建橋樑,且測試其負重能力,可發展成完整的教學流程,極適合國中學生學習建築結構等相關課程。

當摺紙公理與莫利三角形相會

Huzita-Hatori公理和Morley三角形都如同黑暗中的一盞明燈,讓我們很想一見其廬山真面目!更想了解他們相會後會激盪出甚麼火花? 我們利用描圖紙摺紙、GGB作圖,再配合推理論證,終於知道三條Huzita公理6分別三等分的角、度數、位置、以及與始邊的夾角度數;另外,更奇妙的是,我們發現兩個特別的三角形:第一,任意角的三條Huzita公理6的摺痕,會圍成三角形,而且此三角形必是完美的正三角形。第二,任意三角形各角的三條Huzita公理6的摺痕,各會圍成三角形,且此三個三角形彼此相似,他們和原三角形之間還有角度成等差和等腰的關係。 本研究實在見證隨意到完美的奇蹟,驚奇之處俯拾即是!