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河邊海邊礫石大不同!~礫石圓度及球度分析與探討

日常活動中,我們發現河邊與海邊的石頭形狀不同,於是開始研究。首先,我們選擇三組地點進行實地觀察並測量河床礫石與海灘礫石,發現海灘礫石的圓度高於河床礫石,而河床礫石的球度則高於海灘礫石。也發現河床礫石會因為河流的水流速度及水量大小,而有不同的搬運方式,而海灘礫石會因為灘面上的沖流與回流,有不同的搬運方式。 我們也設計了設備來進行河床礫石與海灘礫石磨蝕的模擬試驗,模擬河床礫石磨蝕的試驗結果,與我們觀察到河床礫石球度較高的現象相符合,驗證河床礫石主要受到滾動與部分滑動的磨蝕影響。模擬海灘波浪礫石磨蝕的試驗結果,與我們觀察到海灘礫石球度較低的現象相符合,驗證海灘礫石主要受到滑動與部分滾動的磨蝕影響。

小『薯』立大功–馬鈴薯種薯克數成長情形與收成量之研究

馬鈴薯品種很多,我們選擇其中常見5個品種作為實驗種薯:研究發現發芽效益以克數來看是10g與20g,以品種來看最好黃肉,最低的是紫肉;成長高度以品種看臺一長得最好,克數則以40g長得最好,5g最差。馬鈴薯結薯總克數以克數來說:40g收成量高,50g並未占種薯優勢,5g最差,顯示成長高度與結薯總克數有相關性;以品種來說:則以大葉多,紫肉少。 從 CP值來看,首推大葉5g、臺一8g。從成本計算利潤而言,種植大葉5g的利潤最高,紫肉5g最低;從種植面積計算利潤來說,則是紅肉40g最高。 10g、20g文獻所言最佳種薯克數,然而實驗發現不論以收成量、CP值或利潤而言都顯示未必有最佳表現。

為「構」爭光:金門地區構樹葉形與葉毛之研究

金門在歷經莫蘭蒂颱風後,生態環境改變了。我們從校園散落的構樹葉子中產生好奇,並以葉形及葉毛為探討對象,我們想知道──什麼是構樹? 研究顯示:風災過後的金門構樹數量與分布為增加,並繪製「金門構樹生態地圖」;葉形變化與日照度呈正相關性,透光率與總分裂角度呈正相關性,而葉形平均在總分裂角度34度即可獲得90%以上的透光率;葉下表皮細毛數多於葉上,若刮除細毛,滯塵量、遮光率與溫度都會受到影響,但滯塵並非主要功能;模擬異毛色進行光照,透光率白色>綠色>黑色,每一心形白色葉片可比黑色多2%的反射光。 構樹的分裂葉形幫助透光,葉毛則反射與吸收光線,與植物的生存要素「光」息息相關,說明了為「構」爭光的葉形與葉毛,真聰明!

DIY天然粉好擦

延續作品DIY可分解環保無毒擦一擦,本研究繼續從廚房尋找天然材料,搜尋資料,探討原理後研究適當的配方、成型方式和比例,調配出含有中筋麵粉、木薯粉、食鹽、溫水的配方,以電鍋蒸煮的方式製作出可被生物降解的天然擦,甚至誤食也對身體無害。 本研究為了要把好擦以科學的方式呈現,自製仿生機器手臂以Scratch程式驅動機具,再以自製的攝影箱拍攝實測的紙張,最後將ImageJ影像軟體分析得到的灰階值轉成圖表比較,以科學方法定量測試自製天然擦的可用性。 某文具品牌從媒體報導中對於本團隊研究作品深感合作興趣,進一步得知本延續作品DIY天然粉好擦,材料為天然素材與該公司「環保無毒」與「地球永續」之經營理念相符,主動表達將與本團隊合作的意願。

深負孓技-大負子蟲捕食與繁殖行為之探討

大負子蟲主要以嗅覺與振動來感覺獵物,捕食方式主要採坐等方式,飢餓、獵物密度低或獵物在一定範圍內時可能主動出擊,也會在水域的底層翻攪取食。前、側、後方攻擊距離分別約3.8cm、2.5cm、1.1cm。活動深度可達233 cm,捕食範圍深廣。 雄蟲會在水面起伏求偶,以模擬雄蟲求偶機實驗時,發現振動幅度越大、振動距離越近、有背卵振動對雌蟲有較好引誘率與繁殖行為完成度。振動頻率愈高雖然引誘率愈高,但繁殖行為完成度仍以每秒約2-3下較高。 產卵時雄蟲會以氣泡讓卵接觸空氣。雄蟲背卵後會減少取食,且卵越成熟越容易到水面讓卵曝氣。 棲息縫隙的習性可能有助於蓮花種子的傳播,可做為孑孓與福壽螺的生物防治昆蟲。

盛夏之秋,「苦楝」的「趕孓」

本實驗研究期盼以天然植物藥劑取代化學藥劑來撲滅孑孓,並應用至日常生活中。先針對孑孓的生長環境與pH值來探討,發現孑孓在春、夏的數量較多,其生長環境pH值的範圍為7.1~8.1,喜歡中性偏弱鹼。找到孑孓的水質大多呈現清澈透明黃色,其在原水(孑孓原本生活的水)、自來水與魚菜共生水的存活狀況良好。實際效用方面,搗碎加入苦楝樹果實、曬乾苦楝樹葉子與苦楝樹果實萃取液撲滅孑孓的效果最好,可達到100%的撲滅效果,並製作『苦楝滅孓茶包』與『苦楝滅孓噴液』,依照實際狀況的需要,預防性投入『苦楝滅孓茶包』或噴灑『苦楝滅孓噴液』以防治孑孓孳生;若積水容器產生孑孓時可用來撲滅孑孓。此外,苦楝樹樹脂可以溶於水,並發揮創意製作仿琥珀的作品。

移動城堡-避債蛾應用蓑巢生存策略之探討

避債蛾常見於防治病蟲害名單,我們探討微型大蓑蛾應用蓑巢生存策略,從2019年9月至2020年7月共10個月。研究發現:一、避債蛾一世代用同一蓑巢,飼養孵化小幼蟲0.1cm,多數初齡幼蟲從母蓑巢下方飄落時已有蓑巢;雌蛹巢比雄蛹巢長。二、幼蟲築巢步驟:1.咬碎枝葉;2.用絲把碎葉黏成帶狀;3.在葉帶滾動黏在身上;4.再補上其他碎葉黏合成簑巢。幼蟲約蓑巢0.5cm開始增補蓑巢,如有破損會立即修復。三、小幼蟲蓑巢圓錐形,雄蛹巢多為長圓筒錐形,雌蛹巢多為紡錘形,巢愈大巢材更多樣化;蓑巢內部鋪絲絨、蓑巢上下開口也有絲絨。四、大、中幼蟲多棲息葉背主脈,小幼蟲多棲息葉背葉肉;棲息行為可能有領域性。蓑巢搭配有黏性的絲線成為協助避債蛾的生存策略。

「聲波的進擊」-回授現象的探討

回授現象是一種特殊的物理現象,不僅出現在聲波上,也可能發生在其他現象中。本研究想針對聲音的部份進行探討,藉由生活中常見的聲響設備如音箱、麥克風、效果器及手機來進行實驗,並藉由電腦來錄音及分析,我們想要探討的變因包含有距離、角度、阻隔物、反射物、音量、阻隔板等變因,期望藉由實驗結果,分析了解回送現象背後發生的原因,並找出避免這個現象的方法及其未來的應用性。從實驗結果中,我們發現了回授現象的起源應該是空氣的擾動,而麥克風與音箱的距離會讓回授現象的頻率呈現一種特殊的規律變化,另外,聲音反射也會影響回授現象,因此我們製作了降回授裝置,能有效消除回授現象,而阻隔物也是未來可以運用的一種降回授方式。

黑武士進太空艙~人工飼養黑棘蟻對環境刺激的行為模式探究

黑棘蟻( Polyrhachis dives)為台灣常見的大型蟻種,以背部有棘刺及尾部有 金屬環狀光澤為其特徵。本研究我們採集野地的黑棘蟻加以人工飼養,以太空艙的 概念設計一組包含一個蟻窩筒(天然蟻窩)、一個主艙(人造蟻窩)和六個分艙(環 境控制艙)的飼養環境。在飼養期間發現,1.當在只容下一隻螞蟻的通道中相遇, 從一開始的不知所措,到遠征軍優先(倒退禮讓)進而翻身交錯通行,足見黑棘蟻 存在部分的學習行為。2.在食物選擇實驗中發現,堅硬或過於乾燥、潮濕、油脂成 分高的食物並不受歡迎,如:柑仔糖、蝦米、棗子、巧克力等。但在食物匱乏時會 將唾液分泌在柑仔糖上軟化食用。3.當過多的螞蟻聚集在喜好食物鳳梨酥艙時,由 於二氧化碳濃度過高,螞蟻一旦進入便無力爬出,形成只進不出的死亡陷阱。4.在 環境變遷適應行為實驗,本研究給予光線、震動、二氧化碳、強風、溫度等環境刺 激,發現黑棘蟻對二氧化碳及溫度相當敏感。喜歡溫暖的環境,在低溫時完全降低 其活動力;喜歡藍光環境,且對震動及強風能很快的適應。

蓮霧葉葉綠素電池—家鄉綠能產業相關研究

配合家鄉「養水種電」與學校「綠色能源」特色課程,並結合家鄉的特產「蓮霧」做為研究主題。利用蓮霧葉來製作葉綠素電池不但可以研製無汙染的能源,還可以減少農夫露天焚燒蓮霧葉的問題。希望能實驗出讓蓮霧葉綠素電池有較高電流、電壓數據的方式,並以環保少汙染的製作過程,讓蓮霧葉綠素電池可以運用在日常生活。 研究結論如下: 一、 蓮霧葉中葉(成熟度為1~3個月)所萃取的葉綠素液有較強的電流和電壓,酸鹼度的數據也比較低(pH值約4)。 二、 根據實驗數據,葉綠素液「溫度越高」、「酸鹼度越低(酸)」、「太陽光越強」、「電極接觸面積越大」是影響「電流」強度的重要因素。 三、 蓮霧葉綠素電池較其他葉綠素液材料(蔬菜、雜草)有較好的發電效果。