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國中組

「殼」以隔熱,「殼」以隔音

本實驗研究-小麥、花生殼、龍眼殼、咖啡渣、葵瓜子殼是否有隔熱和隔音的效果。 以白膠和糯米為黏著劑製成各種殼板,測量其在不同厚度時,在室外陽光和室內燈光下的隔熱效果,以及不同波型和頻率下的隔音效果。實驗顯示: 一、五種殼板都有隔熱降溫的效果,效果最好可達到15℃(白膠底)和13.2℃(糯米底) ,平均花生殼版的隔熱效果最好。 二、氣溫越高,殼板的隔熱效果越好。 三、殼板的密度對隔熱效果影響不大,但對隔音有一些影響。 四、隔板增厚之後,隔熱不一定變好,但咖啡渣、小麥隔熱效果可增加4℃之多。 五、殼板都有隔音效果,0.5公分隔音效果最好的是咖啡渣,1公分效果最好的是龍眼殼。 六、殼板增厚後隔音效果都變好,只有咖啡變差。

圓外切三角形與四邊形之構造與性質探究

本研究推廣於近年的兩篇研究,Sejfried 與 Shelomovskii 的三角形及其內切圓的幾何構圖研究[1],以及沈執中與陳彥睿提出的三角形與四邊形及其內切圓的幾何構圖研究[3]。 相較他們的研究,本研究是新的方向,我們的對象不同,使用方法也不同。我們不使用空間射影模型,因為射影只能處理共點、共線,卻喪失了角度、長度、形狀等幾何定性與定量性質。本研究討論了給定任意圓內接三角形,如何在其三邊的延長線上分別取一點,使得這兩兩點的連線(共三條直線)都與圓相切呢?同樣的,推廣到給定任意圓內接四邊形的外切四邊形構圖。值得一提的是,在任意三角形中,我們進一步發現外切三角形的樣態與原三角形的兩邊比值有關,臨界點是漂亮的黃金比例!

「竹」巢高手-探討影響棕泥壺蜂築巢因子

本研究探討影響棕泥壺蜂築巢的因子,利用One-way ANOVA CRD模型分析,以巢室口顏色改變、更換巢室位置、清洗巢室口及噴灑花香等不同因子進行實驗,並比較壺蜂往返巢室、巢室口徘徊、巢室內停留等時間上的差異,再觀察受到障礙物阻擋時、天敵侵入後壺蜂的反應,探討壺蜂築巢的秘密。初步得到結果,前三項的檢定統計量分別為F0=0.6222、F0= 2.0134、F0=1,為接受H0,顯著性表示這些因子不會影響壺蜂進入巢室。但噴灑花香得到F0= 245屬於拒絕域,為拒絕H0,有足夠地顯著性表示,改變巢室入口氣味,會顯著影響壺蜂進入巢室。另外刻意阻擋以及天敵侵入雖然沒有顯著意義指出對築巢有影響,但是就從壺蜂身上已經觀察到出現異常的行為。因此氣味是影響棕泥壺蜂築巢最主要的因子。

「打手機鄒(Taso ci cou)的智慧」-探討鄒族手持趕鳥器之力學聲學及實際效能分析

本研究主要目的為探討鄒族手持趕鳥器之力學、聲學及實際效能。我們發現鄒族趕鳥器為省時費力機械,手持位置須遠離支點,製作最佳材料為桂竹>綠竹>麻竹,一節竹子長度越長可以打擊出較大響度聲響,寬度為6.5cm為最佳製作趕鳥器的寬度,竹節個數以二個為最佳的製作個數,新鮮的竹節製作出器響度和頻率較高的趕鳥器,但竹子放置乾燥後聲音會變清脆,反而可以出現除了基頻以外多個明顯的泛音,也非常適合作為打擊樂器素材,我們實際將音頻錄製後,置於小米飼料旁,發現響度高的鄒族趕鳥器音頻前四天可以有效降低鳥害,但鳥仍有耐受性,故每一支趕鳥器均有其價值,值得保存此珍貴祖先手工智慧。

萬籟怎會俱寂-充滿杯中的聲音

將麥克風放在燒杯裡,遠處的喇叭所發出的聲音,會充滿整個燒杯容器,在裡面迴盪,並且透過麥克風,將聲音回授到擴大機內將聲音放大,再傳到燒杯內的麥克風,又傳回擴大機……,這樣的現象叫做聲音的回授。 經過實驗的證實: 一、 用手蓋住瓶口,回授音即消失,聲音果真充滿容器內。容器越小,回授的聲音頻率越高。 二、 不同距離產生的回授音頻率曲線呈現高低起伏的鋸齒狀。若將鋸齒的高點當波峰,相鄰兩波峰的距離當波長,可以求得聲音在當下溫度時的速度,與理論值誤差很小。 三、 量筒(閉管)內的回授音,因與擴音器的聲源形成兩聲源的聲波干涉現象,量筒內相鄰的兩相近高頻間的距離(波長),與頻率(或測得頻率的倍數)的乘積會等於聲速。

消波柱降低水流衝擊最佳模型探討

本研究主要是針對消波柱的形狀、排列方式及消波柱與橋墩距離,探討消波柱對於減緩水流衝擊力的影響,進一步尋找減緩水流衝擊力最佳模式。在消波柱的形狀實驗中,實驗結果呈現以消波柱尖角正對水流方向擺設,最能減緩水流對模擬橋墩的衝擊力,等腰三角柱體之效果以300 ﹥600 ﹥900 ﹥1200 ﹥1500 ﹔進一步實驗,我們調整消波柱的排距、間距,由實驗結果發現,當排距為5cm,消波柱間距為2cm,消波柱放置於模擬橋墩距離30cm~40cm的效果最佳。綜合以上實驗結果,有效減緩水流對橋墩的衝擊力不能只是阻擋,必須使用部分阻擋、部分緩衝方式更能達到緩衝水流效果,最佳模型建議為消波柱間距2cm、排距5cm、距離橋墩30cm~40cm,對水流的衝擊力能降到最低。

『銀』在起跑『線』~探討提升第二代自製可撓式染料敏化太陽電池效能之研究

為提高耐溫性、製程需求等因素,選用PC薄膜為可撓式基材,製備第二代可撓式染敏太陽電池建議條件,負極:PC/導電膜/TiO2/紫羅蘭/奈米銀線,正極:PC/導電膜/少層奈米石墨烯第一層組合。塗佈奈米銀線提升導電性,降低電池內電阻,使二代自製電池效能提升。加入水溶性幾丁聚醣於電解液,製成糊狀電解質,改善電解液易滲的問題,延長電池工作時間。串聯3-4組二代自製電池,可驅動數位時鐘及計時器,增加其運用性。自製可撓式光量子點4層之太陽電池,其效能與第二代自製可撓式染敏太陽電池相近。

變形金剛---Transformation Cube

本研究分兩部分:一、探討多個正立方體在改變鄰邊的連接方式所產生的立體圖形,並經由翻轉後所產生的變形效果,由2連變形方塊,只有1種連接方式及2種立體圖形,到3連變形方塊,發現總共有5種連接方式,9種立體圖形;最後發現4連變形方塊,利用GeoGebra軟體嘗試了所有可能情形,經由篩選後找出共50種連接方式,可產生共92種立體圖形。二、透過研究立體圖形性質:表面積、最大及最小接地面積、接面數、所占空間圍成立方體後的體積…等討論,啟發設計遊戲的創意,進而設計出「T-C(Transformation Cube)方塊遊戲」。此遊戲的規則類似「3D Bricks Puzzle Series」,最大的不同在於變形方塊的可翻動性及互動性。最後列出遊戲中各種變形方塊的使用時機及遊戲的致勝策略,提供玩家參考。

破戒的圓葉挖耳草

本研究以新竹縣竹東軟橋地區原生的圓葉挖耳草為研究對象,研究結果如下: 圓葉挖耳草分佈於濕潤、pH值4~6的岩壁上。無根,走莖發達,植株約2~3cm;單葉圓形或匙形;花粉紅或紫紅色,花柄高1~2cm,有花距;果實為乳白色蒙古包狀;種子橢圓,表面布滿倒刺。捕蟲囊為圓形囊袋狀,觸角狀毛為二分岔錐狀,無觸發毛,但能黏住小生物;植株生長受水分多寡影響。捕蟲囊從囊瓣出現到發育成熟約需9-11天。 圓葉挖耳草為雜食性,50%的捕蟲囊中有藻類,37.5%為小蟲,以搖蚊幼蟲和線蟲為主。59%的捕蟲囊囊口含花青素,多呈紫紅色、紫色或藍色。花青素的顏色變化與食物種類、消化時間及外在環境的酸鹼值有關,亦可能有預防強光突然照射與引蟲入袋的功能。

光與影的交錯

本研究是參考光合作用對葉片的影響而有了行動的方向,我們知道光合作用的產物是葡萄糖,並轉化為澱粉的形式儲存能量。我們以鋁箔紙覆蓋在受光不同天數的葉片上,校園植物材料的選擇則盡量以嫩葉、 少毛狀物、較柔軟、角質層薄之葉片為主,藉由加水加熱的方式,再以酒精隔水加熱褪去葉綠素的干擾後,以碘液測試葉片所含之澱粉的多寡所產生的圖樣變化。最終將經碘液處理後的葉片樣本,測試在不同酸鹼及溫度等環境下,對於「碘-澱粉錯合物」的影響,並在當中選取對葉片最適合的酸鹼性及最良好的保存溫度,藉以改善植物進行光合作用實驗所呈現的結果。