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國小組

攀岩岩石 DIY

決定製作攀岩岩石後,我們先觀察岩石的結構是由沙粒凝結的,因此再找出保力膠作為黏結劑。從測試保力膠和硬化劑(「反應起始劑」,市面上大多稱為「硬化劑」,因此以下簡稱為「硬化劑」)的比例後,我們實驗了保力膠對強酸強鹼的抗腐蝕性及加保力膠後能否增加承載力。經過證實和我們的推測符合後,我們開始製作攀岩岩石,且做了攀岩岩牆的施工設計,希望能藉此研究,做出便宜又實用的攀岩岩壁,提供給學校同學作為健身與娛樂的設施,並且能推廣至都會型的學校,增加學校運動與遊戲的空間。

登風造極

去年九月二十四日是個風和日麗的好天氣,學校舉辦了校外教學,到了科博館之後,我們這一組最感興趣莫過於「空氣魔術師」了,那是一台會吹風的機器,你要把放在一邊的皮球拿起來,並放在出風口上,接著球就會漂浮在空中。回家之後,一次偶然機會,打開電視恰巧看到Discovery頻道正在播映一位新加坡籍建築工程師的研究,內容大約是工程師正在蓋高樓,但大樓卻莫名倒塌了,他非常沮喪,直到他妻子問他你為什麼不去找出原因,他恍然大悟,開始研究大樓倒塌的原因,原來是風所造成的,為什麼他所設計的大樓無法承受強大的颶風呢?看完之後我們就想到何不用依據這個主題來做實驗呢?在我們得到老師的協助之後,就開始了這次的實驗。

翻轉卡片及翻轉盒展開圖之探討

本研究目的旨在分析翻轉卡片、正立方體翻轉盒及三角形翻轉盒,並進一步設計出展開圖,應用電腦軟體切割照片貼在展開圖上,列印後再組裝成翻轉卡片或翻轉盒,可透過翻轉動作一直變換不同照片,成為展示照片的有趣商品。結果發現,翻轉卡片可展示四面照片,本研究設計出A4尺寸正反面的展開圖;而正立方體翻轉盒由8個方塊組合而成,連接線位置不同共產生8種翻轉類型,其中以「型2-1-1」可出現六面為最多,而且操作翻轉易回第一面,以座標位移、旋轉方位及動用到的連接線三種方式證明「型2-1-1」類型可以回到第一面;此外,也分析單一正立方體的11種展開圖及三角柱的23種展開圖,挑選出適合的展開圖,設計出正立方體翻轉盒及三角形翻轉盒的平面展開圖。

潮間帶的連體蜈蚣—陽燧足之觀察與研究

陽燧足是一種生活在低潮帶的棘皮類動物,有五隻帶有硬棘的腕足,以生物的屍體、殘渣和有機物為食。平常都是躲在石縫、石洞中,會露出兩、三隻腕足在水中隨意撈動,讓牠們不用出縫也可以覓食,但在嗅到腥味重的食物時,就會爬出石縫。對較大的食物,會用腕足勾進口器;較小的食物,則用腕足底下的管足吸附、運送。陽燧足雖有再生能力,但僅在腕足橫切面上會再生,身體的部分只能癒合,無法再生,斷裂部分的腕足只會變粗,不會增長,而再生的腕足成長速度會較正常腕足快,讓五隻腕足最後還是能呈現接近等長狀態。雖然陽燧足是一種很常見的生物,但卻可以在潮間帶中擔任清潔者的工作,也是一種我們容易親近並了解的生物,值得大家去觀察與認識。

線接線,新發現

上數學課時,老師說:「有個非常有趣的數學遊戲,你們想不想玩?」我們異口同聲地回答:「想玩!」「那麼,大家先想想看用什麼東西可以代表一條線或線段的?」「火柴棒」「牙籤」…最後,大家決定用乾淨、美觀的牙籤來玩「線接線」的遊戲。

亥姆霍茲旋轉木馬的秘密

在聲音與樂器單元中,老師播放亥姆霍茲旋轉木馬轉動的影片,引起我們的好奇心,因此我們對於影響亥姆霍茲木馬轉動的因素進行研究,實驗發現: 1.當聲音的頻率越接近腔體頻率,與腔體共振時,會產生往瓶底方向的推力;聲音響度越大,此推力越大,轉速則越快。 2.腔體容量越小或瓶口面積越大時,推力越大、轉速越快;改變腔體內氣體發現,共振時因氣體逸出腔體的速度不同,而影響腔體的轉動。 3.腔體與轉軸的距離越近或旋轉裝置越輕時,轉動慣量變小,而使轉速變快;其中推力大的沙士瓶搭配更輕的旋轉裝置,轉速可高達112圈/分。 最後我們發現磨砂機的噪音也能讓同頻率的腔體轉動,但推力比單一同頻率小,可見音色也會影響腔體的轉動。

布袋蓮的「大肚子」

研究全程針對布袋蓮的「氣囊」,做了不少觀察和實驗,主要在探索布袋蓮氣囊的生長過程、位置和功用。布袋蓮的「大肚子」其實是葉柄特化成的,實驗中測試它的比重,浮力之大致使布袋蓮成為有效率的漂浮性植物。接著實驗走入布袋蓮氣囊裡面的世界,除了浮力,氣囊的密室構造、氣囊特有的生長方式、氣囊集散氣體的神奇可能,都在實驗歷程中一一浮現。任何一種生命,上帝都會送給它一件特別的禮物,布袋蓮一定也有,至少它奇妙的氣囊,就是其中一件。

看誰「墩」得穩—不同橋墩斷面受力穩定度與淘空研究

八八風災造成傷亡無數,幾條重要對外聯絡橋樑斷裂,交通中斷,影響人民生活。本實驗利用油土塑造各種形狀模型模擬橋墩,並觀察橋墩迎水斷面受力大小,橋墩迎水面淘空和左右淘空,以及橋墩背水面流水沖刷的情況。從橋墩穩定度方面得知,河床枯水期期間,橋墩迎水面為方形較容易受水衝擊而搖動,而橋墩迎水面非方形則有較佳的穩定性;豐水期期間,橋墩為正圓及梭形的受水衝擊後仍能穩定,尤其梭形在大水衝擊下仍能穩健的佇立;另外在橋墩淘空方面,迎水面具流線弧度可有效減緩淘空情況,其中圓形與梭形淘空面積最小,可有效減低橋斷裂的危機,背水面河道沖刷方面得知,導流板為尖角形狀者具良好導引水流的效果,而圓弧則有集中水流的作用。

「落水頭-弱水頭」-探討落水頭排水效果之研究

由於暑假期間,幾次的淹水造成學校很大的困擾,於是激發我們想要透過實驗探究影響落水頭排水效果的因素–「落水頭」其中幾項結論包括:第一、降雨量、落葉量都會影響落水頭的排水效果,而且落葉當中又以小葉子阻塞效果更明顯;第二、透過自製落水頭變因的探討,提出新式落水頭的模式(迎水面圓柱型、間隙大小0.8公分、底面半徑6.5公分);第三、透過凸面的設計,成功改良新式落水頭落葉浮貼的缺點;第四、經由戶外模擬實驗確認新式凸面落水頭優異的排水效能。最後,希望經由以上的研究,讓學校能減低淹水之苦,甚至有機會推廣到其他有使用落水頭的場域。

葉界殺手-介殼蟲固著繁衍機制研究

地球上有許多大大小小的生物存在生活著,每個生物都在扮演好自身的角色。包括生長的過程、生活習性的改變及對環境變化的適應影響著生存條件。介殼蟲簡稱蚧蟲,屬半翅目介殼蟲總科的昆蟲,是昆蟲種類中最奇特的類群,分布地區極為廣泛,尤以熱帶地區為多。其體微小,繁殖力強。