全國中小學科展

國小組

「真鮮」還是「假鮮」-蔬果50°C水洗保鮮的真相

本研究在探討蔬果50℃水洗後冷藏5~7℃,能否達到延長保鮮的效果。透過芒果「溫湯處理」文獻探討【1】,嘗試不同溫度、冷藏天數進行蔬菜保鮮的研究。結果發現紅莧菜、芹菜、苦瓜、敏豆經過水洗50 ℃ /2min後放入冰箱,真的可以保存一週以上,比不水洗及25℃水洗有更漂亮的外觀。但是菠菜、萵苣等葉子較大較脆弱的蔬菜,50℃水洗反而會傷到葉子的表面。市售與自種的豆芽菜經水洗結果有很大的差異,市售豆芽菜50℃水洗較好,自種豆芽菜則是25℃水洗較佳。至於小番茄50℃水洗很容易破裂,最好是要吃才洗比較恰當。對於蔬果保鮮,研究證明適當水洗確實具有顯著功效,再參照老祖母把青菜包了報紙貯放的智慧,也發現保持蔬果的完整及避免水分散失,都是保鮮的重要關鍵。

累死人抽水機~吸管抽水機之探討

只要輕輕地轉動竹籤,水就能從吸管口噴出,「吸管抽水機」是甚麼原因讓他能輕易的抽出盆子裡的水?這一切實在太神奇了。 實驗結果,我們發現吸管抽水機能抽出水的最大因素是「轉速」。「轉速」愈快,抽水機抽出水的速度越快,噴灑的範圍越大,但出水的角度不受影響。而吸管抽水的兩腰「粗細」、「角度」及「長度」的不同,會直接影響到吸管抽水機的「轉速」,而造成噴水的速度、噴灑範圍的不同。 而抽水機的「轉速」,會使抽水機產生一股「離心力」,使得吸管壁內的水往外甩出;同時吸管抽水機轉動時,也造成吸管口的壓力減弱,促使下方壓力大的水被擠壓從吸管口噴出,而這種現象就是所謂的「白努力定律」。

趣味舒壓 — 澆水系統

記得三年級的時候,老師曾帶著大家一起種菜。咦!他的菜怎麼看起來垂頭喪氣的!沒有澆水嗎?沒有陽光照射嗎?沒有施肥嗎?還是天氣太冷了呢?唉~~怎麼種都種不好,種植物還真是麻煩啊!難道沒有方法讓種菜變得有趣又好玩嗎? 同樣狀況在我的安親班也發生了,老師也跟我有相似的煩惱「因為寒暑假的營隊時常得要離開教室一陣子,一些種植的花草就因此枯萎了!」、「因為時常忘記澆水,種植的花草也都死光了!」這樣讓人不禁擔心起來,植物一定要用這種方式種植嗎? 我心中充滿了疑問,就在此時,突然靈機一動,想到了一個好點子,於是拿起筆來開始著手畫設計圖,沒想到這個點子簡直是棒透了!因此,我們的主題就變成「趣味舒壓─澆水系統」了。

真「醇」假「純」~水玻璃大解碼

自然老師教我們做海底花園的實驗,令人驚訝的是在矽酸鈉水溶液裡,加入一些粉末,竟然可以「長」出像水草的柱體。我們很好奇心,於是便開始一連串實驗。研究結果發現: 一、不同物質結晶快慢速度不同,而不同物質,各有其最適合的水玻璃濃度。 二、結晶的物質加入水玻璃的量越多,長出的結晶物也越高。 三、等量的水玻璃,結晶物質所能長的高度,與水位高度有關。 四、水玻璃遇到酸性、鹼性和中性物質時,產生的凝膠、透光度及黏滯性效果不同。 五、醇類加入水玻璃,水玻璃濃度越高,凝膠現象越明顯、黏滯性越高。 六、可由透光度大小,判斷醇類濃度。 七、利用60%水玻璃,檢測真酒假酒的效果最好!

神「風」特攻隊-扇葉與風力發電實驗

為了找出最具發電效益的扇葉形態,我們設計並實驗了扇葉長度的長短、扇葉數量、扇葉面對風力的角度、扇葉承軸厚度與扇葉材質,結果發現長度以扇葉10cm的效率最好、扇葉數量以4片扇葉的風扇效率最好、面風角度的扇葉以角度20。的效率最好、承軸厚度以1. 2cm的承軸效率最好、材質以木片的效率最好。風力的發電量少,如果可以用電池儲存電力在適當時機一次拿出來使用應該會是最棒的應用方法。

自然界的「魯班公」-白玉蝸牛螺殼修補能力之研究

蝸牛的螺殼破損時主要是靠外套膜分泌碳酸鈣來修補,我們好奇白玉蝸牛如何修補破損的殼,所以建置溫室來觀察白玉蝸牛的修補行為,我們發現: 一、白玉蝸牛在受傷後,外套膜先製造一層薄膜,隔絕內部軟體與外界環境的接觸,再慢慢分泌含有碳酸鈣的黏液,由內至外修補破損。 二、次體螺層修補速度會高於體螺層,而外套膜覆蓋不到的殼頂破損時,無法修補。 三、白玉蝸牛受傷後會選擇進食對修補殼有幫助的食物,在食物中添加含有碳酸鈣及蛋白質的飼料,可以幫助修補。 四、在螺殼破損處貼上透氣膠帶,可以提高修補率。 五、在受傷的白玉蝸牛旁放入健康的蝸牛一起生活,可以幫助修補。 六、白玉蝸牛次體螺層的同樣部位再次受傷,修補速度比第一次快1~3倍。

分酒秤糖我在行

本研究重新探討分酒問題,將分酒規則改為利用任意三個不同容量的容器,把最大容器裝滿酒後分成二份,並分裝在其中二個容器內,結果發現判別容器容量組合是否能分出所有可能容量酒之簡易規則,並發現兩種分酒方法的差異及部分條件下分出所有可能容量的酒所需步驟數具有之規則。另外仿照分酒問題的模式,研究利用天平與砝碼要秤取所有可能的糖量時,砝碼的重量組合須具備的條件。最後設定砝碼數與一般砝碼組合同為九個,找出秤取所有可能的糖量之較佳的砝碼組合。

環保窗簾---光之轉運站

教室的投影機投射影像很不清晰,且第一排靠窗邊的同學也被陽光照得很不舒服。因此,我們希望將太陽光阻擋,並且善加利用太陽光的熱能。 我們先了解回收資源中的鋁罐具有遮光效果,於是製作「瓶子窗簾」,並且希望能以方便又有趣的方式利用太陽光的熱能。本實驗探討在不同條件下影響鋁罐水溫上升的各種因素,及如何維持吸收陽光熱能後水溫的方法,最後製作「環保熱能窗簾」。改良後的「環保熱能窗簾」水溫明顯提高了,對清除油膩的餐具有很大的幫助。 我們也運用「冷水增溫器」改良製作「環保節能牆」,型式分別為「節能降溫牆」和「節能增溫牆」。節能降溫牆之前、後方的溫度差異明顯;而節能增溫牆會影響其前、後方的溫度差異,但差異並不大。

「磁」母手中線-探討電容放電時間常數對電磁砲發射的影響

透過文獻整理,我們發現大部分的研究結果顯示出電壓、電容、螺線圈的粗細、匝數以及子彈質心位置等變因會影響發射威力。在電容的研究中,有提到當電容量增大時,發射速度會上升;但是電容量再更大,速度則會下降。我們覺得這個現象很奇怪,為什麼不是電容量大速度就無限上升呢?實驗後我們發現,在固定電壓時,電容量在一定範圍內,發射速度有極值。若此時再提高電壓充電,不僅發射速度會下降,繼續增加電容還會有子彈反向射出、折返後再射出的情形發生,亦即發射速度會隨著電容大小而振盪。就我們所知,這是以往的科展研究中從沒被發現過的現象,經過我們設計實驗仔細測量與分析,我們認為這與電容放電的時間常數有關。

觀其「舞」∙知其「聲」

本研究從傳統科學遊戲「雷射聲波筒」出發,自行研發出既安全又能精準量測聲源透過氣球皮振動而反射出圖形變化的【聲波振動顯現儀】,發現聲音的頻率、響度皆會影響投射至方格屏幕上紅點圖形的長度及形狀變化,其中尤以介於140~300 Hz的低頻音較容易使氣球皮產生大幅的振動,且響度越強圖形長度也會隨之變大。 而氣球皮的面積及緊繃程度亦會影響投射至方格屏幕上紅點圖形的變化,最後我們更成功研發出【聲波振動模式檢測儀】,能檢測氣球皮受聲波擾動位置及生成圖形間的關聯性。 我們用一整年的假日、週三下午等時間完成此研究,發現物理世界中聲與光的奧妙之處,付出再多的辛苦也值得!