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國小組

磚「心」勘查---自製不同材質隔熱磚塊的物理性質探究

溫室效應的緣故以致全球溫度不斷上升,氣候的變化也讓人類開始正視這問題,氣溫升高造成不舒適感、動植物生存受影響,都是地球發出的警訊。而氣溫不斷上升,也會影響建築物的室內溫度,因此,本研究想藉由隔熱磚的製作,探討不同比例與材料製作隔磚塊其效果如何?不同材質的隔磚塊其隔熱效果的狀況是否有差異,為降低教室內的溫度找出方法,最後再針對研究結果進行討論與建議。

「蛋」然處之~探討以黃豆餅蛋白與小花蔓澤蘭製成複合材料修飾牆面裂縫之可行性

本島地震頻繁,校園建築物常因地震後會有裂紋,雖無安全之虞,但實在不美觀,我們就想可以自己來動手修補嗎?本組自製複合材料,取自榨取沙拉油後的廢棄黃豆餅,以加酸變性測試,發現在pH3以及100℃下,得到最多的變性蛋白質,另用影響生態的外來種植物小花蔓澤蘭,其莖部作為複合材料的纖維;本組發現,將莖部纖維製成粉末,以60 mesh過篩,含20%纖維的複合材料,有最大的拉力,含20%粉末纖維的複合材料作為填縫劑使用,其拉力測試為市售批土的5倍;本材質無須加熱即可以使用,多為廢物利用,自然分解容易,成本極低,各種組合材料可適用各類用途,沒有塑膠微粒與有毒化學品的問題,為綠色環保盡一點心力,值得大力推廣。

我最出色

藉由實驗將科學知識與原住民傳統手工藝技術相結合。植物染布的歷史悠久,製作方式十分天然環保,本研究選用原住民用於染布的傳統植物「薯榔」做為染劑來研究。 本實驗發現以生豆漿為助染劑,清洗後布掉色不明顯,表示助染劑確實能幫助布料上色,而且使用溫度越高的薯榔染劑,染出的布顏色越深。再來使用媒染劑確實能使染布固色,使用不同pH值的媒染劑,布料會呈現不同顏色,例如鹼性澄清石灰水使布料近褐色、酸性醋使布料近黃色。布料浸泡染劑與媒染劑的順序以兩者分開先後使用較佳(先薯榔染劑,後媒染劑)。若染布髒了,以洗衣精當作清潔劑為佳,因為染布能維持原本色澤。最後,染布的晾乾方式以陰乾為佳,才能讓布維持原色而不易褪色。

走廊不奔跑 安全靠視角--研究物理性視覺阻礙對行走行為模式之影響

下課常聽到老師的大聲阻止同學在走廊奔跑,以免發生危險。我想要找出有效的解決方法。我想到利用視線的阻擋,也許會有效。要證實我的假設,若直接找同學來做測試,可能會有危險。我決定先採取小鼠來做實驗。發現可能的原理,也許就可以應用在人的身上。我們實驗比較不同顏色、不同寬度與不同長度的紙條,懸吊在小鼠通過的走道上,比較小鼠通過率及時間,確認影響因素。經統計結果得知,所有型態的視覺阻擋都有效,長度和寬度及顏色都有影響。根據動物實驗的發現,製作各種視覺阻擋的走廊模擬圖,設計問卷請同學回答。發現同學的問卷結果和小鼠的結果相符。因此,設計合適的物理性視覺阻礙,有助於防止同學在走廊奔跑,減少受傷的危險。

膜透心思-薄膜滲透之研究

傳統的過濾器(如濾網、濾紙)是留下較大的物體而讓較小的顆粒通過孔隙,但液體薄膜(如皂膜)卻是相反的過濾機制,它允許大顆粒通過而保留住小顆粒且液膜在顆粒穿透後會有自我修復的特性。本研究以保麗龍球對皂膜的穿透實驗來探討球體大小、皂膜半徑、球體掉落距離、皂膜調配比例等因素對皂膜過濾機制的影響,並確認皂膜對顆粒分離「通過與保留」的選擇,取決於球體落下能量與液膜拉伸的表面能之轉換有著密切關係。

阿嬤的心願-多功能燒香拜拜神器

本研究自製模型屋、自製空氣清淨機、自製燒香拜拜神器,線香在拜拜神器內燃燒隔絕外部對流以降低汙染物對室內影響,利用空氣品質檢測器,檢測 TVOC、HCHO、CO、CO2、PM2.5、PM10,共6項濃度變化。實驗結果如下:49 %民眾有燒香,燒香是重要祭拜儀式。燒香與汽機車汙染物濃度不同,且差異很大。拜拜神器清淨速率:TVOC、HCHO、CO、CO2、PM2.5、PM10線香燃燒完後,大約清淨2分鐘達到室內空氣品質標準,線香支數:可以清除燃燒3支香的污染物,建議燒1支香主要是HEPA過濾網更換成本較高。過濾網耐用度:每燃燒50支香後,平均濃度CO增加43.57PPM、CO2增加94.83PPM、HCHO增加0.045PPM、TVOC增加0.53PPM、PM2.5增加9.06μ g/m ³、 PM10 增加 13.11 μ g/m ³。成本:燃燒 200 支香計算每支香燒香成本 4 元。

銀合歡的愛與愁~澎湖區域生態觀察篇

本研究觀察探討澎湖地區銀合歡的外觀特性及引進歷史,藉實驗了解何種酸鹼值的土壤最適合銀合歡種子生長;長在銀合歡附近的雜草,他們的葉子對銀合歡種子是否具有相剋作用;利用實驗找出對銀合歡種子具相剋作用的植物,盼能有效抑制銀合歡種子生長。 觀察研究顯示澎湖地區的銀合歡多屬夏威夷型銀合歡,是豆科含羞亞科落葉灌木。根為軸根系;莖為直立莖;葉子對生,二回偶數羽狀複葉;多具有褐色腺體一枚;花屬頭狀花序;果實為莢果,內含種子。澎湖引進銀合歡作為牲畜的飼料與薪材,至今最少百年。 實驗研究發現銀合歡的種子喜歡在中性偏酸含沙量低的土壤生長,三裂葉薯的葉子透過淋溶作用會對銀合歡種子產生相剋作用,讓銀合歡的種子無法萌芽。

成雙成對多面體

本研究是先找出正多面體的每一個「面」上的中垂心,並將相鄰「面」的中垂心相連,紀錄所形成的多面體結構,並歸納出規則原理,進而推論至阿基米德立體。 我們嘗試以「相鄰中垂心相連」的研究方法,用針線實際的連接柏拉圖立體模型的中垂心。結果歸納出四個規律分別為點面個數會互換、邊數不變、面形邊數是原圖共點面數、原面形邊數是新頂點共點面數。而這四項規律推論到阿基米德立體一樣適用,並且在本研究中獲得驗證。 研究中更發現到柏拉圖立體與阿基米德立體的對偶圖型關係,其中正六面體與正八面體互為對偶;正十二面體與正二十面體互為對偶。

等腰叢林生存法則

我們研究《科學研習月刊》上一個有趣的數學遊戲「正七邊形的頂點中有五個紅點,兩個黑點,用紅點當頂點可以連成多少個等腰三角形?」。 目前研究此題目的其他科展作品,採取直接計算所有頂點皆為紅點的等腰三角形個數,當黑點增加時,分類情形複雜而難有一致規律,所以探討到最多的黑點個數僅為4個。 有別於其他作品,我們提出不同的策略,先計算等腰三角形頂點包含黑點的情形,再利用排容原理扣除,得出一般化的結果:在正N邊形中,給定任意B個黑點(B=0,1,2,…),給出計數等腰三角形的個數一般化策略與公式。除此之外,利用本研究提出的方法,進一步延伸探討正多邊形內的等腰梯形個數,給出計數等腰梯形個數的一般化策略與公式。

”因數”小子之不能”除”的秘密

本研究發現互不整除的組合個數在2至N/2((N+1)/2)之間。且快速找出其中一個互不整除的最少組合內容為(N-1,N)且必有(2,3)。 當N為質數,組合個數(P)為2的情況下, 1~N的組合數量(a_N)有aN=aN-1+N-FN的關係存在。組合個數(P)的組合數量(a(N,P))有a(N,P)=a(N-1,P-1)+a(N-1,P)的關係存在。也出現連續數的狀況,連續數的數量與N及組合個數(P),呈現N-2(P-1)的關係存在。 另外,我們創造了「互不整除表」,透過螢光筆劃線即可來快速判斷該組合是否為互不整除的組合。我們也可以透過「互不整除表」快速找出組合個數為2時,1~N的組合數會有多少種組合數量。