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國中組

本來無一物,何處惹塵埃?

經過廣泛的普查校園內外的植物,許多肉眼看似光滑的葉子,其實隱藏著許多毛和氣孔,而這些構造與植物的截塵量息息相關,以下便是本實驗的發現: 一、 竹柏、桂花、竹子、七里香、粗葉耳草和榕樹的截塵效能較高,這些都不是高大喬木,很適合在家裡種植截塵! 二、 鵝掌榕、春不老、福木、風鈴木、蒜香藤、九重葛,截塵量少,是行道樹或美化路邊不錯的選擇。 三、 每種植物截塵採取的策略不同,如竹柏、竹子、桂花以明顯的葉脈卡塵而粗葉耳草則以毛多、葉小、氣孔多來卡塵等。 四、 同種且同一地點的植物,如陰香,氣孔多的截塵量多。 五、 同一種植物在不同的地點,如風鈴木和榕樹校外截塵量比校內多16倍,金露花校外是校內的四倍,可見校外灰塵量比校內多。

不離不棄的保麗龍箱-模擬高速行駛下小貨車後斗空氣流動的變化及應用

我們發現了一段離奇的新聞:貨車上的保麗龍箱在快速道路上掉落後,竟反彈回車上,究竟是什麼力量造成的呢?實驗發現,當小貨車行駛時,後端因為形狀而產生卡門渦街,當靠近後斗口中間的渦街把空氣帶入後斗口內,就會造成一個往內的吸力。且隨著速度變快,吸力也逐漸增強(約可增加1.2-2倍)。我們經過不斷測試,發現風洞兩側鑽洞後,會在後斗口除卡門渦街外,另外造成一個上進下出的氣流,所以最後成功的還原出當時比中獎機率還低的新聞畫面。我們也研究這個吸力是否能成為車子前進的助力,經實驗發現,其空氣阻力減少率不論是無門後斗或是另外兩種改良型,都比有門後斗多出20%以上,其中V型後斗門甚至可以接近40%,明顯達到減少汽車油耗的效果。

小莫比的翻轉世界

莫比烏斯環可謂變化多端,只要賦予一小小操作變因,即產生意想不到的結果。由於其結果會有翻轉或打結的情形發生,故此研究以「讓莫比烏斯環呈現一通順無阻的大環」為目標 於接頭進行「錯位黏接」與「適當翻轉」,並統整、歸納出其翻轉度數、打結情況、黏接方式的特性、變化和規律。

分堆問題之收斂性的探討

此作品研究「在n堆彈珠數目的分堆問題,當每堆個數不同並進行分配,每次都從最多個數那堆拿最少個數那堆的數目給最少個數的那堆,直到收斂或出現迴圈時,則停止分配彈珠。」首先,探究分配過程中,奇偶數變化與總和(∑)的關聯性,進而觀察出可達成穩定狀態(收斂)之條件的規律;而當無法達成穩定狀態時,起始彈珠數之總和固定,在甚麼條件下會形成最大迴圈或最小迴圈,其迴圈數是多少,而迴圈的個數又會是多少;並探討起始值在甚麼條件下,其分配過程中,每個組合都能經過且不重複;最後,將分配過程所找出的規律,運用數學邏輯並加入條件因素,寫成演算法,利用程式GDScript動態語言執行,並呈現其分配過程及驗證我們的方法。

源源不絕 Stanley Generator發電效能提升之研究

我們創造Stanley Generator,並設計實驗和製做量測治具,測量其發電效能,以實驗數據為根本。比較Stanley Generator與傳統發電機之發電效能,竟能提升24倍之多,遠遠超過之前預測的2倍,經過反覆討論與公式研究,終於找出Stanley Generator效能提升的理論依據。

音符的十二金釵

音樂在人們生活中扮演著重要的角色,幾個簡單的音符就可以交織出動人、朗朗上口的旋律。透過這次資料分析,我們能夠知道受歡迎的歌曲或許是有一定規律的。 音頻,是聲音震動的頻率。當兩個音之間有著一定比例的音頻比時,就會產生和諧音, 這就是我們研究的目標。我們發現兩個半音之間音頻比值為 ,例如C-#C、#C-D間的頻率比;由音頻比的特性,我們研究了過百首的歌曲後,發現歌曲中音頻比為0.89、1和1.12所出現的比例占整首歌的40%~70%,眾數是以0.89、1、1.12為主;中位數幾乎都是1。我們歸納出一首好聽好記的旋律,其音符間大多都是上下一個全音,配合歌曲意境再添加一些急升或急降的音階。同時我們發現這107首歌的頻率比平均值十分趨近常態分配 X~N( 1.021,0.007952 )。

墩的好—柔性葉片環圈預防橋墩周圍侵蝕之相關探討

本研究主要目的為探討柔性葉片環圈是否能有效減緩橋墩周圍侵蝕,並在何種條件下效果最佳;本研究運用自製的水道模型,等比例縮小碧潭大橋及柔性葉片保護工,設置不同的葉片形狀、不同環圈排列方式及三角形排列時不同的頂角,會對流速、橋墩周圍侵蝕及周邊地形造成何種影響,最後拿實驗中最好的比例來和消波塊比較效果。 由研究結果可知,柔性葉片環圈能有效減緩橋墩周圍侵蝕,且當選用三角形的葉片時,其效果較佳,而安置環圈時,將其排成頂角面對水流的三角形,成果較佳,且其成效也較消波塊好,推測可能可以產生分流的效果;叧三角形排列的夾角,應與橋墩之間存在特定比例關係,而非越大越好或越小越好,以結果來看,60度夾角最佳。

當「尼可爾生」與「葛羅夫」相遇

我們三個國一生從「氫能車」的報導,感到好奇!先google一下了解相關資訊,決定研究並製作「氫氧燃料電池」,經過資料統整後,發現為何電極都用碳棒、或自製活性碳電極,用金屬做電極可以嗎?什麼樣的電解液最好?它的濃度大小是多少?影響「氫氧燃料電池」充、放電的因素有哪些?希望製作一個超強電力的「氫燃料電池」跟同學分享,也希望多學習一些知識,就這樣進入了探索與學習之旅。 經過一系列的變因實驗一至三探討,加上我們討論出的實驗四「留氫包氧」試驗,本研究的自製氫氧燃料電池的最佳電極條件為:正負極均使用『活化後碳棒3支+套不織布袋+裝填濾心內椰子殼活性碳4克』,反應器裝滿「2M氫氧化鈉水溶液」,可讓馬達運轉24分鐘。

安全有一「帽」

腳踏車的安全防護設備是非常重要的,在歷年交通事故統計數據中,視線不佳、路況不良、車速過快、未保持安全距離…等,都會造成交通意外。 根據中央氣象局統計資料得知,基隆2014年下雨天占50%,2013年占55%,在這麼高降雨機率下,視線不佳、天候不良讓危險增加。 本系統的設計,針對腳踏車安全防護設備缺點,改為主動閃光設備,視線不佳時,警示器提供LED燈光,增加腳踏車騎士與駕駛反應時間,當車輛接近時,利用光線強弱驅動IC運作,將光線轉換數位信號,使安全帽上LED燈加快閃爍頻率,引起後方汽、機車駕駛者注意,同時安全帽上緣處增加太陽能電池,使白天騎車可充電,內緣增加喇叭,同步產生聲響告之,增加夜間腳踏車騎士的安全,減少事故發生。

牽一線而動三鈴~基本多鈴初探

初學扯鈴者,往往由單鈴開始入手,再逐漸增加扯鈴數。現今由於扯鈴運動的普及,在大型扯鈴比賽中,動作越來越推陳出新,而扯鈴動作,隨著扯鈴數的增加,難度也跟著提高,觀眾的掌聲也更響亮。本實驗主要以實驗擷取雙手與扯鈴在線上環繞的軌跡,來導出扯鈴的數量對扯鈴動作進行時有什麼影響,進而有效率的增進扯鈴之技術。