國小組

台灣有沒有會唱歌的砂丘呢？砂子怎麼唱歌?唱什麼歌?這些引起了我們的興趣。先做石頭摩擦或撞擊實驗，再用旋轉盤模擬自然界的流砂現象，接著進行南台灣野外調查，發現只要是相同地點的聲音頻譜圖，不論用甚麼方法都類似，如同指紋可發展成鑑定砂子來源的工具。白沙灣聲音像小提琴而南灣像大提琴。白沙灣聲音頻率最高，推砂法有三、四百赫茲，追蹤原因是顆粒較大且集中(0.25~1mm)，表面圓潤、光滑。可能因沒有夠大的共鳴體，南台灣沒有自己會唱歌的沙丘。綜合刮砂、搓砂、落砂等方法驗證沙子發聲機制混合有顆粒越小頻率越高的振動、縫隙理論及顆粒越大頻率越高的摩擦共三種理論。也進一步探討影響砂子唱歌的因素。

本研究利用風力引進屋頂室外空氣，來降低室內溫度。將屋頂空氣引進室內有三項基本要求：「進氣效率高」、「防水效果好」、「能依風向轉動」。利用風洞與風速計測量「各種形狀的通風開口」、「對風向不同角度開口」的排吸氣速度，發現開口面對風向時進氣速度最快，找出吸氣效率最佳的方向後，再以氣水分離器的離心原理設計能將空氣、雨水分離的的管道，加上能隨風向轉動的開口，完成能以360度風向防水進氣的裝置，經模擬實測結果，自製的防水進氣裝置，在有風的晴天時，最多能降低室內溫度14.3°C（如實驗八數據）。

本研究探討各種布料燃燒的情形，並研究適用於各種布料的化學阻燃劑。將天然纖維、人造纖維及混紡等三類紡織布，共七種布料，分別噴上四種類別，共十種化學藥劑後，在自製燃燒箱內燃燒。利用水平燃燒、垂直燃燒、皮膚模擬、煙阻照度等方法，分別測量反應時間、燒毀長度、豬皮升溫、生煙量等，以判定化學藥劑的阻燃效果。以受熱起反應時間慢、延燒速度慢、溫度低、生煙量少為標準，層層篩選出效果最佳的阻燃劑。結果發現，不同布料在燃點、續燒性、氣味、融化、炭化等方面有所不同。也發現每一種布料適用的阻燃劑有些差異，其中以矽酸鈉的適用性最廣。若考慮酸鹼值和生煙量則以氯化銨作為布料的阻燃劑最佳。

本實驗依據自然課程：「再生紙製作」、「毛細現象」、「氣體擴散作用」等教學單元作為相關背景知識的依據，並運用生活被丟棄的材料回收再利用，例如：各種回收紙、吸管、空瓶，設計出在校園內容易DIY製作的精油擴香器，以取代市面上需要插電、燃燒或以非環保原料製作的商品。實驗中分析了不同材質、平整度的手抄紙之毛細現象結果，並進一步分析粗細不同的擴香器對精油的擴散效率。最後證明本實驗設計出的牛奶盒手抄紙擴香器其效果與實用性優於市面上的擴香竹，不同粗細的形狀也可滿足對擴香效率快慢不同的需求。不但可以應用在室內芳香，更可搭配天然驅蚊精油方便使用於學校各個角落，以天然環保的方式來應用。

有臭臭味的天然沼氣是一種混合氣體，其產生與廚餘和甲烷菌的厭氧化學反應有關，屬於生物化學的一部分。在甲烷菌吞噬廚餘的過程當中，可以將廚餘轉換成可利用的天然沼氣(主要是甲烷)，是較為環保且潔淨的再生能源。沼氣是看不見的氣體，若無特殊的器具，是無法知道在沼氣生成時，周遭的環境發生了哪些變化。因此我們利用人工智慧(AI)軟體–mblock編輯程式，加上編寫甲烷和廚餘酸鹼(pH)值的量測程式，監控收集沼氣時的實際狀況，判斷沼氣收集的時機。透過數據的分析，定義出沼氣最佳的生成條件。實驗的結果顯示，發現在沼氣生成的過程中，廚餘會先酸化，pH值會先降低，然後趨於穩定。在我們的測試中，澱粉含量較高的廚餘搭配購買的粉體菌組合，可以產生最多的甲烷。

本研究透過蛋白起泡的過程，了解蛋白質變性現象、影響蛋白起泡因素，並分析蛋白泡比重與打發階段之關聯性。研究發現轉速1200RPM適合將蛋白質鏈結打開。添加液態糖、水、或提高蛋白溫度都有利於蛋白質鏈結打開，打出比重小、但安定性較差的蛋白泡。添加糖的時間點及糖量也會影響蛋白鏈打開，研究發現先攪打2分鐘將鏈結打開後再加糖，可使蛋白泡起泡佳，若加入超過80%以上的糖就可穩固蛋白質結構，打出安定性佳的蛋白泡。不同蛋種的蛋白泡比重為鵪鶉蛋＞雞蛋＞鵝蛋＞鴨蛋。最後發現比重在0.38 g/cm3~ 0.28g/cm3的蛋白泡，介於濕性與硬性發泡之間，適合應用在烘焙食品。透過實作了解適當比重的蛋白泡具有彈性，可拉出小尖頭並做出紋路凹陷率大、表面光滑的蛋白糖。

我們發現貝殼旋轉能產生漩渦，進一步探討變因、原因和應用。研究過程中，我們自製漩渦檢測裝置，設計量化漩渦的方法。經過實驗得出下列結論： 1. 貝殼最佳放置方式為「開口在上、逆開口轉、開口不封」。 2. 製造漩渦效果較好的貝殼形狀為「紡錘形、棍棒形、琵琶形和梨形」。 3. 推薦最佳製造漩渦貝殼為「玉女象法螺」！使用3V電壓時推薦使用「黑長香螺」。 4. 推論貝殼容易製造漩渦的原因為：(1)為雙錐造型；(2)外型有螺旋向上紋路；(3)內部有螺旋向上的螺管。 5. 3D列印貝殼模型與中心縱切片都能製造漩渦。因此可人工大量製造與應用，不會有貝殼生態保育問題。 6. 製造漩渦貝殼可應用於「中心縱切片取代螺旋槳、360度打氣機、貝殼旋轉冷靜瓶」。

發現內凹空心紋路一開始會降低風速，寬度超過一定比例會讓風速緩慢提升，而外凸空心紋路發現寬度越高流速越慢;空心凹紋範圍越大流速越快，空心凸紋範圍越大則流速越慢;而紋路深度越深流速越慢，其中凸紋越薄時康達效應越明顯，越厚反而是亂流越明顯;形狀的部分針對凸紋，發現空心形狀紋路球側流速大小為正六邊形 > 正方形 > 星形 > 正三角形 > 圓形 > 正五邊形 >，實心流速則為正方形 > 正三角形 > 正六邊形 > 圓形 > 星形 > 正五邊形。 而球體受風角度越大，其側面流速越快，導致球頂流速變慢;球體越大亂流越明顯且球側流速會越慢;環境空氣溫度越高，因空氣密度變小，讓側面流速變快;空氣振動頻率對有無紋路影響不大，但頻率越高，其流速變化越穩定。

抗氧化力是近年來熱烈討論的議題，所以我們想結合臺東在地盛產的農作物─洛神花，以及生活中常見的花茶(玫瑰花、桂花、洋甘菊、菊花)來探討其抗氧化力，主要採用碘滴定法來測量，進行不同水溫、浸泡時間、濃度，以及糖添加物的實驗比較。實驗結果發現桂花花茶的抗氧化力最佳，其次是洋甘菊花茶，而洛神花的抗氧化力最差；而使用較高的水溫沖泡、增加浸泡時間以及提高花茶濃度，或是選擇適合的糖添加物亦會提升其抗氧化力。 因此，若飲用花茶時，欲要較高的抗氧化力，可以使用較高水溫，至少浸泡15分鐘的高濃度的花茶，此外，洛神可以添加砂糖，桂花則添加蜂蜜以提高其抗氧化力。

兩年前的一次下棋比賽，在討論下棋之餘，我們訂定了棋子進行的規則－「二一四二，逢陰補陽」，而有了『環遊世界一大圈』的作品。而這次的研究則是兩年前研究的加深加廣。「二一四二，逢陰補陽」這個規則是這樣的，「二一四二」說明第一步座標在（２,１）則下一步在（４,２），（６,３）…一此類推，「逢陰補陽」是因為棋盤沒那麼大，所以碰到棋盤的最右邊就跳回到第一排，碰到棋盤的最上邊就跳回到第一列。二年前，我們找出了所有可能環遊一大圈的棋盤，以及該棋盤中每一步環遊一圈的步數；今年我們再研究不能環遊一大圈的情形，也把每一步環遊一圈的步數找出。最後，更進一步利用統寄的方法，找出同一個格子數的所有棋盤，他們步數的相同點與相異處。