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國中組

酵傲天際──天然水果酵母與麵包黴菌的火花

實驗發現檸檬酵母液的pH值變化量最大,木瓜酵母液甜度變化量最大,而由比例四1(18g): 4(72g): 1/2(10g)的pH值及甜度最低。以蘋果酵母製成的麵糰體積最大,香蕉延展性最佳。不同比例的水果酵母所製成的麵糰依不同水果延展性與體積不固定,其中大多數以比例(3) 水果:水:糖=2:2:1/2體積最大,比例(2) 水果:水:糖=1:2:1/2延展性最佳。橘子酵母麵包幾乎都沒有發霉,而其餘水果酵母大多以比例(4) 水果:水:糖=1(18g):4(72g):1/2(10g)發霉面積最小。依品評結果可發現,檸檬酵母麵包為整體性最佳的麵包。

給陀螺一點點的改變, 把那旋轉變成永遠

架設陀螺發射裝置,發現陀螺的轉動時間可能受到陀螺重量、陀螺軸高、陀螺盤面大小等因素影響,因此分別以上述三個因素為操縱變因製作不同的陀螺來探討陀螺的最佳設計方式。

日『振』當中-利用日光偏振訊息簡易計算觀測者所在經緯度

本研究利用日光偏振訊息找出太陽方位,發現ω(日光強度的極大值對稱軸旋轉角度)與太陽方位角As的關係為:As=-ω+φ,負號代表逆時針旋轉,φ為偏光膜初始角度。因此可藉由日光偏振訊息得知太陽的所在方位角。 此外,為了得知觀測者所在經緯度,本組採用三角定位法,並以原地觀測到不同時刻的太陽方位角,及已知兩點太陽直射地球的經緯度,來作推算,並輔以球面三角學加以修正,且更進一步測試觀測者在不同緯度、經度、觀測時間差及觀測時間等情形,使本計算模式更完善。本計算模式為本組創新之研究,其適用範圍隨太陽直射緯度而變化,最小適用範圍在正午前後2小時,且兩次觀測時間間隔只需15分鐘,比一般只能在正午時推算經緯度的方法還來的便利。

波形密碼--黑繩示波器的波形探討

「波形密碼」中的“波”,是黑繩示波器上白線反射的光線被黑繩擋住而形成影點,因視覺暫留而殘留並連成波線。首先,發現圓筒曲面經幾何投影會造成波長呈現「短-長-短」的歪像畫狀況,砂帶機則不會;黑繩的擺幅會限制波形振幅,黑棍則不會。第二部分,推導出相位差公式:相位差=(波數×360°)/半面白線步數=(360°)/(半面白線步數×轉速比),且當相位差為360°的整數倍時,波線會完全重合。以及波數公式:波數=1/轉速比=(相位差×半面白線步數)/(360°)。第三部分,從經拆解的A、B、C組函數關係式開始,最後推出D組(圓筒+黑繩)的函數關係式: y=kcos⁡(f×tan(ωx)+b)×cos(ax)或y=kcos(ω×|x|m+b)×cos(ax)。

天洛神兵,黴軍止步~洛神葵對黴菌生長影響的研究

本研究主要探討洛神葵對黴菌生長的影響,以自家栽種的洛神葵為原料,在延緩黴菌生成能力上,成熟的洛神葵萼片較開花期的花苞組佳,而白洛神葵萼片優於紅洛神葵萼片。在培養基觀察下,質量比1:20的乾燥洛神葵萼片以100˚C萃取45分鐘,能有效延緩黴菌的生長,一週的黴菌生成面積小於1%。洛神葵濃度越高,則抑黴效果越好,強制植入黴菌實驗得知,洛神葵萃取液可有效延緩黴菌的生長,以質量比1:10效果最佳;研究中經由萃取液吸收光譜與總酚類化合物含量的檢測結果,推論出洛神葵成分中總酚類化合物的抑黴效果優於花青素的抑黴效果。將洛神葵添加於土司和果凍中皆有抑黴效果,且能延長室溫下的保存期限,是具有開發潛力的天然食品添加物。

紅色警戒--應用紅外線製作自動洗手、警戒及遙控系統--

我們利用紅外線發射器、接收器及其它電子零件來製作反射式感測系統及遮斷式警戒系統。也利用紅外線來製作感應式自動洗手裝置。紅外線會受到光線干擾,在太陽光線太強的地方紅外線會失效。於是,我們利用紅外線特定頻率38KHz及固定編碼方式來製作遮斷式警戒系統,大大降低光線干擾。在研究紅外線的過程中,我們利用紅外線發射器及Arduino發射38KHz的頻率,成功的利用平常使用的紅外線遙控器來控制家電用品。紅外線無時無刻存在於我們的生活中,我們將持續研究紅外線,享受紅外線帶來生活上的便利與舒適性。

來去山頂「Sian」海風

由於爸爸說大肚山感覺寒冷是因為『Sian』海風的關係,讓我對海風產生探索的興趣。研究中除對海風、風冷溫度定義外,亦以實驗模擬海風形成的原理、影響等,並以空軍氣象聯隊、空氣品質監測站及中央氣象局等2008-2010年的監測資料作為相關研究的數據來源。研究發現大肚山上感覺寒冷並非是因為『Sian』海風的關係;大肚山除夏季盛行南風外,北北東為其他時間主要出現的風向;白天出現海風的機會較夜晚高;夏季以12-16點為海風盛行時刻等。最後並提出海風對於我們生活上的影響及建議,如海風可以緩和大氣溫度,有海風時要特別注意防曬等。

代代相傳-迭代勾股數之猜想

這份研究旨在探討「勾股數迭代公式」的問題,並驗證「由『勾股形』可得到三個相似的矩陣來生成『勾股數迭代公式』」的猜想。研究的結果是以『勾股形』得到不同的勾股數關係式,接著以這些不同的勾股數關係式作迭代運算,得到了七十八個不同的勾股數矩陣迭代公式,再將具有相似矩陣的公式歸為同一類,則這七十八個公式共可分成二十六類,每類皆有三個公式,由此證明了勾股數迭代公式的猜想。在研究過程中,我得到了一般的勾股數矩陣迭代公式。

「糞」力而為-開發生物活體系統分解豬糞可行性之研究

本研究以豬糞、蠅蛆為對象,以自行培養之蒼蠅及蠅蛆,在高床式豬舍養殖環境,將蠅蛆置入豬糞中,以蠅蛆分解豬糞進行實驗。 研究結果顯示: 1. 觀察以蠅蛆作用活體系統用於豬糞處理之研究,確實可行。 2. 檢驗豬糞中之VOCs含量,推算豬糞腐熟及肥料腐熟的程度,證明其有效快速腐熟。 3. 分析蠅蛆分解豬糞後肥料成分,經過種植鮮花及蔬菜之差異,證明確實有經濟效益。 4. 由文獻探討蠅蛆之成分,經過蠅蛆飼養餵食雞隻之差異,證明確實有其經濟效益。 此一方法既省水不沖洗豬舍,又可解決動物糞便之主要環保問題,避免二次污染,且可將豬糞利用轉換得到良好之肥料及飼料,再次回饋農、畜牧業,有利於推廣,真是一舉數得。

自動轉動遮陽百葉窗

裝百葉窗的主要目的在遮陽,可是我們常看到的情況是:葉片開著讓陽光直接照進室內,又熱又刺眼;或是幾乎全關,室內昏暗大白天也一定要開燈,空氣又不太流通。 我們設計的自動轉動遮陽百葉窗就沒有以上的問題。我們利用Arduino系統來控制百葉窗的葉片轉動,讓葉片能隨著太陽移動的角度跟著轉動以遮住陽光,不讓陽光直接照進室內,但又不會完全阻隔自然光,室內仍然明亮,不必非要開燈不可。為了方便使用的人如果想要看窗外景物,或是不想讓外面的人看到室內情況,我們也提供了手動操作的功能,利用紅外線遙控,可以切換手動/自動開關來改變操作模式。