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國小組

猜心數

本次為了要解這個圖表,用了許多方法,如參考書籍、實驗、討論、請教老師等……,我和其他組員參考了國小四年級下學期的數學課本。最後決定做成圖表來實驗,但是還是無法了解圖表的排法,接下來就分析圖表的數字排列方式,還是無法了解圖表的排法,最後用推論的方式並對照所查的資料,終於找出圖表的排法;並利用這個數字排法搭配百家姓,終於破解算命仙為何能猜出算命者的姓。

0與1的邂逅

本作品主要研究「Hamming碼和序相鄰項」,利用二進位制去探討,我們取相鄰項奇偶性異同,制定一個邏輯運算,得到一個個序列稱X(n)。本研究發現以每4項去觀察X(n),並以二位進位制表徵去得到X(n)的快速解法,進而發現不同n的X(n)值相等的規律。 本研究命SX(n)為1~n的X(n)之和,我們得到求SX(n)的演算法。 本研究改變X(n)邏輯,提出對偶關係稱為Y(n),並討論Y(n)的演算方法及其性質。 我們也利用漢明碼序列和的奇偶性平舖於平面並塗上顏色,當作數字圖案的座標域圖形顏色的轉換,以應用在藝術地毯。

虛擬實鏡~安德遜蠅虎撲食模式

安德遜蠅虎(Hasarius adansoni)撲食行為與一般蜘蛛與眾不同,引起我們研究的好奇心。我們以(1)文獻探討法(2)田野調查法(3)飼養箱觀測法(4)捕捉法(5)攀緣線觀測法(6)色光控制觀測法(7)限定空間鏡像觀測法(8)數位虛擬觀測法研究蠅虎。我們發現:(一)校園中有四種蠅虎(二)它會壓縮身體穿過細縫,多毛,怕水,有頭、胸、腹。(三)它喜歡深色物體,會躲在暗處;不在潮濕處織網,會織在陰暗、避風雨的地方(四)它有三種成功撲食模式(五)色光會影響它的撲食行為(六)它會撲食虛擬化獵物(七)它在限定空間的鏡像中撲食會受影響(八)它的撲食模式會受數位虛擬情境影響。安德遜蠅虎撲食行為研究很有趣,我們希望能繼續這種科學研究。

鐵扇公主之冰涼風熄火焰山

日本開發出一種不鏽鋼扇,浸水冰凍後可搧出像冷氣般涼風!我們對此節能減碳又能在炎夏保持涼爽的發明深感興趣,便設計實驗探討。首先想知道哪種形狀的扇片能搧出較強風。實驗一、二知,以梯形的下底朝目標物搧動,可產生較強風。其中,我們設計了一較靈敏的單摺葉片風車,用以測量風力強弱。再來,將不同材質梯形扇浸冷水、浸冰水和浸水冰凍,想知道哪種狀況下可搧出較涼風。實驗三~六得,降溫效果最佳的並非不鏽鋼扇,而是鋁扇。且扇片本身溫度愈低、鑽孔數愈多、厚度愈厚,對氣溫降溫效果愈佳。此外,我們另設計一種蠶絲紙扇,能降低氣溫最多,缺點是降溫時間很短。最後,我們發現降溫效果主要不是在大幅降低氣溫,而是在延長降溫持續時間。

單寧酸現形記

我們想要了解哪些食物含有單寧酸,首先要選用適當之指示劑來檢測單寧酸,經過測試後,選用硝酸鐵溶液來當指示劑效果最好。用硝酸鐵溶液分別滴定市售瓶裝飲料茶、市售茶包浸泡之茶液、咖啡豆浸泡之黑咖啡、多種水果與果乾,可發現瓶裝烏龍茶、瓶裝紅茶、三種茶包和咖啡豆泡成的黑咖啡都含有豐富的單寧酸。然而市售A品牌瓶裝綠茶因添加維他命C,水果和果乾裡也含有維他命C,因而無法以少量硝酸鐵溶液滴定來判斷是否含單寧酸。 最後,我們也想出以照度計來分析單寧酸與鐵離子產生錯合物的透光程度,我們研判三種茶葉中,綠茶的單寧酸含量最高;烏龍茶單寧酸含量次之;紅茶單寧酸含量最少。

I can fly~從穩定性探討物體飛翔的秘密

從飛行穩定性來探討物體的飛翔,發現翼面積大小、展弦比、後掠翼、翼面配重是影響穩定性的要素。所以要設計穩定飛翔的飛機必須強調適當翼面積大小、展弦比、後掠翼,以及翼面配重重量與位置必須適當,配重位置應該靠近翼前緣效果較好,甚至利用延伸出翼面的方式,能以較輕的重量達到下壓翼前緣的效果,避免失速;最後還發現垂直尾翼可有效改善偏航現象。本研究還觀察出翼的上反角有助於防止飛機滾轉,進而設計風洞實驗,發現錐體能穩定不翻滾;因此推論秋行軍蟲的翅膀與身體如果能形成近似錐體,就能在氣流吹襲下,穩定停留在空中,進而飛越千里來台。了解以上這些影響飛行穩定性的因素後,實際用在所設計的飛機上,可讓飛機飛的又穩、又遠。

Just for you,微波下的”快易”人生~談微波爐的加熱效果

本研究是在瞭解微波爐的加熱原理後,再探討微波爐加熱不均勻的現象,希望透過加熱杯水與食物,以便了解微波爐空間中能量與食物溫度的分布情形,以提供微波爐廠商和使用者幾點建議,讓微波爐的功效更加提高,也讓我們的生活更加便利。

浮光掠「螢」---探討螢光物質的發光特性

為了探討螢光物品的發光特性,我們自製簡易的螢光拍攝裝置來拍攝光譜影像,並分析光譜特性。把貼有光柵的手機鏡頭對著被雷射光照射的螢光物品,就可以拍攝到螢光物品所發散出來的螢光光譜。從光譜照片中測量出的螢光中心與螢光範圍的相對距離,分析歸納後發現,不同雷射光源、不同螢光物質的顏色、材質、濃度都會影響光譜的亮度和色光的分布情形。我們將不同比例的紅色與綠色螢光混合液體的光譜,用Excel軟體畫出相對波長與強度關係的波形圖,可以看出混合液體中的顏色比例,也驗證了橘色與黃色是由三原色中的紅色與綠色組合而成的特性。

蛹結同心

我們透過觀察淡紋青斑蝶幼蟲及蛹的生長環境,並觀察牠們的寄主植物,探討蛹體的顏色會隨周遭環境而變色及蛹的絲墊所能承載的重量,推論幼蟲化蛹時也有省力的科學概念,並驗證絲墊與附著物所夾的角度30°會比所夾的角度90°,能承載大於1倍以上的重量及大自然的抗力。蛹的絲墊黏著力強,抗拉強度大於3M掛勾,經過4個月的風雨侵襲,絲墊仍能保有原來的負荷力。 前蛹期掉落的幼蟲,依舊能靠身體的蠕動而成蛹。即將羽化的蛹,不慎掉落,可藉由蛹體尾部的破洞突破蛹殼及外力的協助,成功羽化。羽化出蛹殼的蝶,尾部被絲墊黏住了,無法及時把體液流到翅脈,翅膀畸形,即失去飛行的能力。

花酵母的神奇魔法

這是一個以天然花朵為酵種,尋找發酵的過程。 實驗發現大自然中的花朵具有天然酵母的存在,水生植物茭白筍亦能發酵,由於來源不同,在發酵過程中所產生的微生物菌落不盡相同,所製備出來的花酵母原液,會呈現不同的顏色、香氣與風味,引發我們探索的興趣。因選材差異,發酵的速率會有不同,快則兩天就有變化,會隨環境、溫度、冷熱、季節不同有所差別,發酵過程有時充滿爆發力,有時又毫無動靜,很具挑戰性。天然花酵母製作的麵包,整體喜好度以原液烘焙高於麵種麵包,顯示大家對花酵母原液麵包的接受度高,喜歡保有較多花香氣,有彈性的口感;相對的麵種麵包酸味明顯,較不符合一般人的口感經驗,但麵種麵包的品質特性十分優良,亦值得後續研究。