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液體及氣體的分子可以自由運動,液體及氣體能從一處擴散到他處。國中理化實驗 6 - 3 液體的擴散及實驗 6 - 4 氣體的擴散,教導我們以簡單的實驗方法證實液體和氣體中的擴散現象。但物質有三態,除了氣體和液體外,還有一種形態為固體,在固體中是否一樣會有擴散現象,引起我們的興趣。在日常生活中,因運動而產生的腫傷,我們在皮膚上塗抹藥物,讓藥物進入到皮膚內而產生藥效,應該也是一種擴散。固體的染料和布同時放入水中,染料溶解後,進入布的纖維內,使纖維產生著色的染色現象,應該也是一種固體中的擴散現象。但國中課本只談到液體和氣體中的擴散,並沒有提到固體中的擴散。本校在去年科展中,曾探討膠體中的擴散現象,並獲獎。本年度延續去年的研究,探討固體中的擴散現象。
在這個研究當中,我們設計並製作完成一部手工機械車模型。實驗該車曲軸分別在 0.5、1、1.5、 2 、2.5、 3 公分,連桿在9、10、11、12、13 公分,後腳在 3、3.5、4、4.5、5 公分各種組合對速度及拉力所產生的影響。並用 GSP(The Geometer’s Sketchpad) 繪圖模擬來驗證其結果之可行性。在拉力部份,原始實驗(前後腳底加日式止滑墊)由於與底面積摩擦力不足,實驗數據無法忠實呈現拉力。於是我們決定在軌道上貼砂紙並用以下四種方式來做實驗(1)在四腳上各加一個電池 (2)在四腳上加電池,在後腳底貼上橢圓形橡膠軟墊 (3)四腳加電池,後腳做關節且加大腳底面積 (4)四腳加電池並鋸短四腳,且加大腳底面積。實驗數據顯示在曲軸、連桿、長度改變及後腳孔位置高低改變時,拉力會隨之增加或減少。本研究歸納出下列結論:曲軸越短,速度越慢,拉力越大。連桿越短,速度越快,拉力越小。後腳孔位置越高,速度越快,拉力越小。
本研究透過文獻研讀瞭解美崙斷層的成因與歷史事件,經由實地考察、實驗模擬與地震資料的空間、時序與能量分析,對1951年與2018年兩次花蓮大地震進行比較。同時對0206花蓮大地震嚴重傷亡的雲翠大樓倒塌可能原因進行討論。 考察結果顯示0206大地震造成美崙斷層上盤出現水平滑移與逆向錯動,破裂位置與1951年重疊,嚴重災情出現區域與美崙斷層地質敏感區吻合。實驗結果顯示雲翠大樓傾倒主因是土壤液化所導致。震源分佈與能量分析顯示1951年大地震可能是菲賓板塊直接衝撞花蓮陸地所造成,而2018年大地震的成因則是隱沒帶的潛移帶動脆弱岩層的滑移與能量釋放,兩次大地震除引發的機制明顯不同外,所釋放能量的差異高達近50倍,美崙斷層仍含很多未釋放的能量。
我們一開始從雪花繁複又有規律的圖形得到靈感,並尋找了一些水結晶成冰、霜的圖片,發現其形狀雖然複雜,但皆同時具有「相似」及「無限規律」的特性。因此便以這兩者為方向,找尋符合此特色的圖形進行討論及研究。其中我們將它們分為兩個單元:(一)不斷向外/內延伸的內切/外接圖形;(二)相似形重覆以規則方式相疊的碎形。我們的研究方式是先以較簡單的內切/外接圖形為基礎,再針對一些參考資料上較常見的基本碎形圖案(如三角形相疊成為星形...等)進行演算。有了上述的經驗後,便可以開始對碎形的形狀等特性進行變化,進而製造出我們有特色的碎形,並探討其圖形間奇妙的關聯性。
段考後,班上同學到援中港戲水,大夥兒嘻嘻哈哈地,好不快活。我們在沙灘上檢到了許多漂亮的海螺,常我把海螺靠在耳邊時,發現有聲音,覺得很奇怪,回家後,我發覺,几是各種容器,只要有空的部份,把它湊在耳邊,都剛好物理第二冊第十五章裹也講到聲音,於是我對這個問題產生濃厚的興趣,就請老師指導我著手研究這個問題。
在浩瀚的海洋當中有一個神秘的百慕達三角洲,那麼在數學幾何當中是否也有神秘的三角形呢? 在課堂上,數學老師提到拿破崙不只是軍事家而且也算是數學家,他在數學史上留了一個以自己為名的三角形定理,名為拿破崙三角形定理。當看到此圖形〈圖一〉,幾何當中有如此神秘的圖形,因而興起了對此圖形深入研究的慾望,也是讓我們自己對數學有更深入的了解。雖然它是簡單的幾個三角形與線段所組成的圖形,卻是個富含許多創意與深思的幾何圖形,讓我們不由自主的陷入其中。
二氧化錳催化雙氧水備製氧氣的實驗中,本組改良傳統排水集氣法,設計重量縮減裝置延伸電子天秤之量取範圍,可每0.1s 記錄一次數據,突破前人的平均速率測法,進而得以比較催化反應中初始速率之差異。本組經實驗發現4mL 以內的雙氧水,二氧化錳經實驗結果與人為考量,當用量3g 時可兼具催化效果及環保減量之目的。而二氧化錳的回收處理以鹼洗的成效最佳,催化劑替代方案則以薑末最佳。
蟋蟀是常見的鳴蟲,自古以來便有『草原上的提琴手』之美稱。近年來由於人為活動,蟋蟀受到迫切的生存危機,因此,蟋蟀的聲音似乎逐漸從我們的耳邊消失。野地的蟋蟀大多只在春、夏季才容易發現,水族館卻幾乎全年販售,因為蟋蟀通常以卵的形態過冬,待氣溫回升後才孵化,故本實驗採固定濕度範圍、而控制氣溫之方式,探討高溫狀態對孵化蟋蟀卵的影響。實驗結果顯示,在 30℃~35℃之溫度範圍,溫度愈高卵的發育愈快、孵化期愈短,但是孵化率在 35℃以上有明顯的下降,可見溫度與蟋蟀卵的孵化確實有關,若打算人工繁殖蟋蟀,可於恆溫 33℃~34℃進行孵化,在八天之內得到約八成的理想孵化率。親眼見證蟋蟀孵化的歷程,可縮短現代人與大自然的距離。
全球暖化日趨嚴重,環保意識抬頭,越來越多人實行節能減碳運動,以期拯救地球。夏日炎熱,室內外溫差大,室外熱量不斷移進室內。若要降低室內溫度,開冷氣不僅增加巨額電費,且排放的二氧化碳還會在不知不覺中扼殺環境。 太陽的熱輻射大多集中在屋頂,若能有效的降低屋頂溫度,使屋頂和室內溫差小,使用冷氣的次數和時間也會減少許多。我們比較各種屋頂降溫的方法,並研究出簡易實用環保的方法—「屋頂退熱貼」,使用日常生活中隨手可得的材料:夾鏈袋與銀色噴漆,材料全部不到1000塊,就能大幅減少熱能傳進室內。若人們都採用房屋退熱貼降溫,以本實驗的研究結果顯示,能幫全台每年減少約11萬噸二氧化碳排放,對地球的環境保護,我們盡了最大的努力。
在市而上有許多電子廠商,均已出售電話放大器之零件或成品,本校六十三年校慶時,老師也要我們作電話放大器、電子鳥、電子琴等各式各樣的電子成品展覽,以供參加校慶的來賓參觀,於是我們就在想,電話漏磁既然可以放大,若加一適當的處理,當然也可以作為遙控電子設備或使用電力的大型機械,因之,引起了我們對該方而研究的動機。