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為什麼買不到活的白帶魚~浮沉水精靈告訴您!

此實驗主要是觀察壓力與空氣體積變化的關係,進而解釋為什麼白帶魚從深海\r 被撈起後,魚鰾會爆裂而亡。在實驗中,我們利用浮沉子來代表白帶魚,魚鰾就是\r 浮沉子內的空氣柱;而隨著海水不同深度的壓力變化,在實驗中改以手壓密閉寶特\r 瓶來形成。\r 我們嘗試設計出簡易、方便的浮沉子製作方法,並在空氣柱上陎標記刻度,量\r 測壓力所造成的變化。實驗結果顯示當按壓寶特瓶,使瓶內壓力變大時,會造成空\r 氣柱體積變小,使浮沉子下沉;當施力解除,壓力由大變小,空氣柱體積由小變大,\r 浮沉子就浮起。另外,由數據分析比較浮沉子下沉前和下沉瞬間水陎下的空氣柱,\r 可以發現兩者排開水的體積相近;因此能推論出從浮沉子下沉前水陎下的空氣柱,\r 預測浮沉子下沉的空氣柱高度。

甜蜜的秘密-探討網球甜蜜點和避震器的神秘關係

上網球課的時候,教練告訴我們,網球拍上有一個「甜蜜點」(Sweet Spot),只要擊球點落在這個神秘的區域內,打起球來「事半功倍」,不僅擊出去的球力量較大、速度較快,而且揮拍的人在球拍握把上幾乎感覺不到震動;相對的,如果擊球點離「甜蜜點」太遠,打起球來不但「事倍功半」,擊出去的球又弱又慢,揮拍的人更可能因為常常要吸收球拍傳來的震動,而得到網球運動傷害。本研究藉由測量網球拍在不同位置擊球時所承受的震動,來找出網球拍上的「甜蜜點」,同時利用這項技術來探討裝不裝避震器和「甜蜜點」位置有無關聯,並比較不同設計的避震器,他們的避震效果有何差異。

菜汁也能變色嗎?

我最喜歡吃紅鳳菜,因為它不但味道好,紫紅色的湯,也很美麗。一天,媽媽又煮紅鳳菜了,大家正吃得津津有味然弟弟不小心把桌上的一瓶醋打翻了,醋流進了紅鳳菜盤裏。唉!真可惜!一盤好菜報銷了,這時,我發現原本紫紅色的湯然變成了紅色,好奇怪呀!

土石流不流-探討土石流成因、對橋墩的破壞及預防機制

利用自製河道、坡度控制板、沖擊力測量器、灑水器研究影響土石流的三大因素:1.豐富鬆散的堆積物、2.充足的水分(地表水及地下水)、3.足夠的坡度(重力影響大)。發現土沙層為底層、土石比例為2:1時,越容易產生土石流。土石比例為1:2時,土石流的沖擊力最大。橋墩與土石流的接觸面積、橋樑間隙、重心位置、河床淤積皆會影響土石流對橋樑的沖擊力。梳子壩裝在上游,攔砂壩裝在中游、發生區打樁編柵,能降低土石流的沖擊力。壩體前出現淤積會導致土石流爬升,沖毀壩體。雨量是影響土石流的關鍵因素,依此因素來製作簡易土石流預警器,我們把它分成三個等級,黃燈警戒,紅燈警告,蜂鳴器響危險,趕快撤離。

三色移位毛毛蟲—三色移位遊戲的探討

二色移位遊戲問題曾經多次被拿來做研究(24 屆初小全國第三名~有趣的移位遊戲、34 屆高小全國第二名~毛毛蟲變蝴蝶、1996 年我國參加加拿大國際科展~走走跳跳、39屆高中全國第二名~乾坤大挪移、41 屆國中全國第二名~解開難題的奧秘等),本研究首次將二色移位遊戲推展到三色的研究,會選定這樣的主題是看到『葛老爹的推理遊戲2』,書中提到三色移位遊戲的難題所引起,而我們的數學課本中也正學到線對稱以及兩數量的變化關係等單元,我們的研究結果發現移位遊戲的最低步數解答中,對換在進行中移動和跳動具有線對稱關係,輪換的移動和跳動次數分配也具有線對稱關係。而棋子數和移動最少步數之間的關係是極為複雜的。而這個關係的發現是經歷了約九個月的時間慢慢發展的,下表是我們發展的時間流程簡表:

廚房實驗室遇見DNA

本研究的目的在探討數種水果分解?,對萃取洋蔥 DNA 的影響,想了解在什麼情況下,哪一種水果分解?的反應最快。研究結果發現:實驗所選水果都含分解?,以火龍果汁分解?反應最快。沒有加火龍果汁分解?的洋蔥溶液,加入酒精後一樣會分層出像 DNA 的白色棉絮團狀物,但分層時間長,超過 15 分鐘以上;而加入火龍果汁後,反應時間明顯會增快,快至 30 到 40 秒內完成,可知火龍果汁分解?有催化作用。在火龍果汁的量方面,由 0%逐步加到 20%時,以 10%反應時間就達到極限,再增加單位果汁量並沒有顯著差異。在不同溫度的火龍果汁方面,除了常溫(22.5℃)外,冷凍(-10℃)、冷藏(4.2℃)和加溫(42.9℃)反應時間都變慢,這是因為每一種?都有一個反應最佳的溫度,溫度太低,?的活性會降低,溫度太高?可能會變性失去催化作用。本研究用的火龍果分解?在常溫下的反應最快。更進一步的研究發現,以最不易被萃取 DNA 的鳳梨當分解?,萃取火龍果種子的 DNA 時,可以萃取到較純又多的火龍果 DNA。

真能落得輕鬆嗎?

物體自高處落下真能落得輕鬆嗎?實驗發現鋼珠從高處落下時,其墜落時的瞬間速度會加快,除了重力外,還受到周圍環境(氣體或液體)所造成的阻力影響;而物體著地時瞬間衝撞力會受到物體質量、墜落速度變化及地板材質影響;此外,高空墜蛋實驗瞭解到氣泡布、黏度高的花生醬及果醬能有效保護雞蛋不破損,而以米當包裝材料、以鹽當承接物來保護蛋也能達到較好的保護效果;觀察人偶墜落時,頭部的加速運動及軀幹質量都會影響頭部撞擊地面的受力,下肢墜地時會受到地面摩擦力而影響頭部撞擊地面的時間,頭部提早觸地將使頭部傷害指數升高。

“蜂“雲在“棋“─蜂巢棋盤遊戲與階梯三角立方體的聯想

在「葛老爹數學推理遊戲叢書」中發現,蜜蜂們下棋的棋盤很特別,棋盤中每個格子的形狀像極了蜂巢的六邊形,我們就稱它為「蜂巢棋盤」。針對葛老爹的遊戲玩法,我們發現只要知道蜂巢棋盤的層數,就可以很快算出正六邊形個數總和;知道城堡數(棋子),可以很快算出擺法總數。我們又發現其擺法總數與排列組合的計算結果不謀而合。因為我們喜歡下棋,於是就嘗試著發明出一種可以兩人對抗的蜂巢棋遊戲,並從各種棋步的紀錄裡,找出立於不敗之地的秘訣。同學無意間在正六邊形中加上Y 字,使得平面的蜂巢棋盤成了擬似立方體的圖形,這個新發現,激起我們再探討「階梯三角立方體」圖形,最後找到了立方體個數總和可由階差級數求和的方法中得到快速的計算式子。

『哇 Hot Hot~~小暖包-暖暖包的秘密』

暖暖包是冬季來臨時,大朋友小朋友的最愛,本篇旨在探討暖包為什麼會發熱,裡面到底有多少的秘密,以及自製暖包的可能。

飼料養蠶的實驗研究

從六十六年四月起,偶然中因同學深感雨季養蠶,從摘桑葉到一張張擦拭葉片實在困難、費時、不方便,因此不管成敗,大膽假設,飼料的研製、試倒等,由推理、傳達、實驗應用數據下操作型定義等一次一次的研究了。