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國小組

風馳電掣-垂直軸風力發電研究

本研究旨在找出轉速最快的垂直軸扇葉,運用學校常見廢棄品,設計一套能發電的裝置以探索扇葉、風和電力的關係,獲致結論如下: 1.扇葉數量為5葉時,自製垂直軸發電機輸出電壓的平均值最高。 2.扇葉支架長度為20cm時,自製垂直軸發電機輸出電壓的平均值最高。 3.扇葉大小為20cm x 20cm時,自製垂直軸發電機輸出電壓的平均值最高。 4.扇葉轉置角度為165度時,自製垂直軸發電機輸出電壓的平均值最高。 5.所有變項皆會交互影響,調節受風頻率、受風角度的最佳組合可以取得自製垂直軸發電機輸出電壓的最高值。 本研究相關3D模具將在比賽後公開在https://tinyurl.com/y2emzt3h,讓接續本研究內容繼續前進的科學愛好者,能直接打造一組強力的風力發電機。

「沖」不「沖」有關係嗎?衛生用紙是否能投入馬桶之探討

我們蒐集家中常見衛生用紙研究,比較各種衛生用紙的差異及造成馬桶阻塞的因素,得到下列結果: 一、 各種衛生用紙外包標示都算正確、清楚,也提供許多重要訊息,消費者在購買時, 應多閱讀外包標示。 二、 拉力實驗與厚薄及結構強韌成一致性,最耐拉的紙巾類最為強韌不易分解,而吸水力以廁衛用衛生紙類最好但各類差異並不大。 三、 一般正常使用量下(6公升12抽、3公升7抽),不管是面紙類或衛生紙類都能沖走不會阻塞,但若超過就會造成阻塞,使用者在使用上也要注意不宜過多。 四、 沖後紙張樣態發現只有廁衛用衛生紙會分散為細小碎片,其餘保持原狀不易分解,所以除廁衛用紙,其餘皆不能丟入馬桶,廁所內應標示以免使用者誤投造成阻塞。

「液」滴不剩─按壓瓶的探究與改良

按壓瓶是生活中用來裝乘液體的常見容器,但我們往往會在被丟棄的瓶子裡發現殘餘液體,實在浪費。故本研究主要是想了解有哪些因素會影響按壓瓶最後剩餘的液體量,並透過比較與改善,做出實用的按壓瓶應用在生活中。我們嘗試從瓶內吸管的種類、口徑大小、長度、切口角度以及瓶底的傾斜情形等方面來探討它們與瓶內剩餘液體量之間的關係。研究結果顯示,軟式吸管最適合用來當作按壓瓶內的吸管種類,當吸管的口徑越小、切面呈現平口且長度大於壓頭到瓶底距離時,瓶內剩餘的液體量會最少。此外,我們也發現瓶底越傾斜,有助於吸管吸取液體,能降低瓶內液體的剩餘比率。因此,只要能在按壓瓶的結構上略作改變,就能有效利用資源、避免浪費。

壽「筆」南山—再生筆之研究

日常使用的「一次性」硬筆(原子筆、中性筆、簽字筆)能再生嗎?近十年全國中小學科展缺乏此主題之研究,小組躍躍欲試。 本實驗利用回充、再生的方式來製作再生筆。檢測筆性能不只有人工檢測,小組更研發機械手臂進行書寫測試。本實驗將筆再生分為: 回充筆:將市售中性筆、油性筆,回充水性墨而成。經過機械書寫、與手寫測試(斷水、飛白、穿透性、方向性、複寫性、乾燥性、攜帶性、儲墨量、複印性、以及人工書寫),發現回充筆的書寫效能與回充前無分軒輊,成功延長筆之壽命。 再生筆:我們可利用隨手可得的塑膠材料來製作環保再生筆:湯匙筆、吸管筆、纖維筆與螺絲筆,經由測試亦能達到相當之書寫效能。

防「溢」國家隊-自製防溢器對防溢成效之研究

煮麵線或豆漿泡泡會溢出,本研究開發防溢器並探討最佳防溢成效的構造條件(專利第M609591號)。防溢器消泡作用為「泡泡從鍋底上升會撞到防溢器內部上壁或摩擦到上洞邊緣,造成泡泡破裂,使泡泡總量減量,故液面水位降低」。第一年於器材無法自製,此次第二年採用客製陶器,實驗有:上洞總面積、側洞數、防溢器高度、防溢器大小、不同水量、不同火力。結論為:防溢器防溢成效關鍵在「上洞比例6.3%~22.6%之間」、「上蓋表面積要大」、「高度要高」,製作的陶製防溢器中以A款(p.9)上洞比例在14.3%、4側洞、高度4cm的防溢器,是目前最佳的防溢器,可降低液面4.27cm;而且在中高水量及大火情況下防溢效果越明顯。實際應用在煮豆漿,確實可延緩溢出。

「微」鋼琴三部曲

現代科技日新月異,許多人慢慢的接觸了程式設計,例如:Scratch、mBlock、micro:bit。我們的研究以micro:bit作為程式設計,先探究生活中物品的導電性,再以這些可導電的物品加上micro:bit的程式設計,運用「琴鍵編碼表」的邏輯概念,以最少的接線,設計出以下三種可攜帶的科技鋼琴:1、西卡紙與導電材質結合;2、塑膠鍵盤與導電材質結合;3、木片與導電材質結合。只要輕輕的按琴鍵,就可以彈出一首優美的簡單樂曲。為了突破微鋼琴的琴鍵數量限制,我們增設降8度及升8度鍵,可增加彈奏的音域。另外我們也運用了micro:bit板子上的A和B鍵,一按A或B鍵,micro:bit就會自動彈出一首歌曲,非常有趣。

粉紅PaPaGo

本實驗目標要研發避免碰到粉筆灰的清粉筆溝粉筆灰工具。我們先調查全校各班如何清掃粉筆溝?粉筆溝的材質?做出以下實驗:比較大小傳動齒輪的載重效果、車子重心影響、比較哪一種清掃工具可以清掃較多的粉筆灰、比較哪一種粉紅PaPaGo可以在粉筆溝內清掃較多粉筆灰?經過改良研發出來的第二代粉紅PaPaGo 是大傳動齒輪、後驅自走車搭配油漆刷,可以有最佳的清掃粉筆灰效果。

六方連塊之矩形大拼排

「多方塊」(Polyminoes)是指一些將數個同樣單位數量之正方塊以面與面相連接而成,並扣除圖形變換(旋轉、鏡射、翻轉)下,所有形成之不同形狀的幾何平面圖形。 曾經風靡一時的「俄羅斯方塊」遊戲就是將5種四方連塊加以旋轉使其緊密堆疊,若無法形成一整列,則使空間愈來愈小,最後將塞滿整個空間而宣告Game Over;而六方連塊共有35種組合,透過「拼排和重組」,可加強對矩形圖形之認識,並對六方連塊之矩形拼圖遊戲的組合變化作等積變換初探。運用切割重組,可深入理解矩形的面積公式。

科學「化」面:古典顯影的秘密

本研究針對六種古典顯影法(藍曬、凡戴克棕、鐵鹽印相、鹽印、吉利丁鹽印、蛋白印相法),依不同變因(紙張、感光劑濃度、水洗溫度、調色法),探討各顯影法的色階顯影範圍、明暗對比度與細節。結果發現不同顯影法擅長的顯影範圍、清晰度、與明暗對比不同;其中藍曬法擅長暗部顯影,凡戴克棕法則在亮部表現出色,鐵鹽印相法、蛋白印相法則是所有顯影法中,最能夠均勻表現所有色彩的顯影法。紙張與感光劑濃度對顯影結果的亮度與對比有明顯影響,而水洗溫度與調色法則是對顯影結果的清晰度與色調帶來改變。本研究最終彙整出一「古典顯影指南」,作為化學與藝術對話的參考指引,讓現代照片透過手工方式展現昔日的懷舊風格與藝術價值。

「天狗吞日」能吞多久?最長日全食的探究

五年級自然課太陽觀測單元時,老師補充介紹了日月食現象;說到日月食雖然每年都會發生,但相較於月食持續時間長、涵蓋範圍大,近乎半個地球人口均可親眼目睹;日食卻因為持續時間極短、可觀賞範圍既窄又短,因此日食現象顯得彌足珍貴。去年發生在美國的日全食,全食帶經過了許多人口稠密的大城市,因此得到了全球廣泛的關注。我們藉由本次研究,探討了日全食最長持續時間的理論條件,並找出21世紀歷時最長的11次全食來驗證理論。同時我們也運用六年級數學課所學的速率、比值、代數的概念,配合NASA、Stellarium、Google Earth提供的資訊,計算2186年未來史上最長日全食的數據,並對照NASA公布的參數資料,獲得極高的準確率。