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「旋」機妙算──不對稱飛行種子建模之研究:以桃花心木種子為例

本研究藉由觀察實體桃花心木種子的飛行狀態,探討實體桃花心木種子的長度、寬度、長寬比以及重心位置,試驗分析種子飛行時間和旋轉圈數。結果顯示:蒐集到的實體桃花心木種子寬2.5公分為眾數、長分布8到11公分、長寬比約4~5。此結果與其他科展研究相符。而實體種子重心位置靠近種子長的1/5,靠近肋寬的1/3處,有較佳飛行時間與旋轉圈數。依此結果,發展紙長公式「 Lpaper= Lseed + a + W*(n+1)/2」作為裁紙參考,建立摺紙種子模型並實驗驗證。結果顯示:最佳的紙模型為寬2.5公分、長8公分(長寬比3.2)、13折,重心在靠近肋寬的1/3處的飛行最好,與實體種子實驗結果相似。

以「蛾」傳「蛾」

我們飼養觀察五種以雞屎藤為寄主植物的天蛾,發現飼養羽化的成蟲和圖鑑上的照片不一樣。於是單隻分盒飼養觀察幼蟲至羽化約250隻,搭配拍照與錄影,詳細記錄生活史,再比對圖鑑、國內外網路資訊,並請教專家,終於確定台灣的蛾類圖鑑中膝帶長喙天蛾及平帶長喙天蛾幼蟲的資料有誤。由於這五種天蛾的分布範圍和發生期重疊,卵至成蟲也很類似,甚至每一種幼蟲的體色都有多種色型,不易分辨,因此我們製作幼蟲、蛹與成蟲的簡易檢索表以方便辨識,及設計「天蛾幼蟲金字塔」來協助分辨各齡、各型的幼蟲,並找出圖鑑及網站關於這五種天蛾的幼生期、成蟲翅紋特徵、寄主植物、在台分佈敘述有誤與缺漏的部分,嘗試提出修正與補充,且架設網站及舉辦推廣活動。

白雪公主不愛─變色的蘋果

六下自然之「防鏽和食物的保鮮」,了解鐵生鏽是因接觸空氣和水,要防止鐵生鏽最好方法是隔絕「空氣和水」,或塗上油漆…等。而蘋果變色原因是什麼呢?其真正原因是「氧化」惹的禍,由文獻資料可知切開蘋果一段時間後會變色,主要是因為蘋果細胞中含有酚類化合物與酵素,酵素在空氣中會催化一些酚類化合物進行氧化反應而產生變色現象。蘋果變色必須同時具有酵素、多酚類基質與氧氣與水等四個條件。由實驗可知防止蘋果變色的方法:1.浸泡維生素 C 溶液與檸檬汁。2.隔離氧氣。3.浸泡食鹽水與高濃度糖水。4.利用高溫破壞酵素與低溫抑制酵素活動。

水中忍者-研究日本沼蝦對棲地環境的適應

日本沼蝦為台灣淡水長臂蝦,是台灣西部中下游水域淡水蝦數量最多的族群。公、母蝦的分辨在全長4cm、體重1g以上,可由頭胸甲和螯來判斷。公蝦形態特徵與體重的關係,以螯的成長速率最快,為明顯的第二性徵。自製環保蝦籠是捕捉日本沼蝦的最佳用具,優點為捕捉數量多、成本低、環保和採集方便。日本沼蝦捕捉方法以狗飼料為誘餌,在夜間放置自製環保蝦籠於岸邊誘捕,效果最好。日本沼蝦在水中體色多變猶如我最愛的日本忍者,隱藏於環境中不易被發現。體色變化實驗整理出四種變色模式,當較高水位、強光下變色最快、體色最深,這與棲地環境的適應相關。日本沼蝦的卵面積小,抱卵數為粗糙沼蝦的7倍多。生殖策略是以量取勝,來適應環境,提升競爭優勢。

學校剩飯的妙用─酒精發酵之探討與應用

老師曾說:「酒精能殺菌,主要是利用酒精引起蛋白質變性,導致細菌或病毒的死亡。」加上學校午餐總會剩下許多剩飯,這讓我對「酒精發酵」產生興趣,想進一步探討研究。 我們以微生物進行米飯發酵,蒸餾出酒精,並測量濃度,作為米飯發酵力優劣的標準。接著進行不同菌種、不同糖量、不同米麴菌量、不同溫度、不同米量和不同發酵天數對米飯發酵力的影響等實驗。發酵後的酒精,還製作出消毒酒精、料理米酒、水果酒和燃燒用酒精。最後,進行簡易蒸餾設備的改良,大幅提升蒸餾酒精的濃度。 實驗結果,以米麴菌進行發酵最好,酵母菌效果最差。此外,適量的糖有助於米麴菌的發酵力,增加米麴菌量和米飯量,並在高溫的夏天進行發酵,更能提高米飯發酵力。

倒水的魔術?圖解分水問題

「分水問題」原自於古代的一個數學問題:有個農夫到油行要買2 袋4 升的麻油,但是油行只有3 升、5 升兩種容量的量杯,沒有其他的測量工具,油行老闆如何利用這兩種容量的容器倒出農夫所要的2 袋4 升麻油呢?這個原本是個生活中現實的問題,現在已經演變成一個數學益智遊戲的問題,不只小學的數學課本曾經出現類似的問題,甚至於連電影都曾經拿它當作劇情(終極警探3)。我們將分水問題中的每一次倒水步驟用座標的方式來記錄,再將它用圖形來標記,進而探討它的規律,讓「分水問題」變的簡單而有趣。

魔術紙牌遊戲之數理探究

為了破解同學的市售魔術紙牌?可猜出心中所想的數字,我們展開了魔術紙牌遊戲數理探討之旅。研究結果與發現:一、紙牌的原理:心中數為該數字所出現之各紙牌的第一個數字之和。二、紙牌的數字分佈:數字出現次數剛好是巴斯卡三角數字,且可由C(n,r)來算出。三、製作三、四、……十進位的「傳統式」及「改良式」兩種紙牌。推翻科學研習月刊中指出:紙牌只適用於二進位數,不適用於其他進位法。四、探究紙牌與另一道具「索引卡」之相關。五、製作各種進位之索引卡。六、製作出「非進位加法式」紙牌。

奇異的絲

有一天,我吃橘子時不慎將橘子皮的汁液,滴落在健健美的瓶底上。於是我用手在上面摸拭了幾下,卻感到黏黏的。我覺得奇怪,就用手掌往瓶底壓,並且很快的往外拉時,卻生出了很多的白色絲狀物,經重覆的做了幾次,也發現同樣的情形。於是我們將這些「絲」狀物拿去請教自然科老師。經研究的結果,以下就是我們的。

聲鳴遠播~大聲公的終極挑戰!

傳聲筒(一般俗稱大聲公)是在生活中常常可以見到的物品,它能使發出的聲音更加宏亮。本研究的目的即想探索、改良大聲公的各種可能性?所以改變了大聲公的長度、口徑大小、材質、形狀及測試不同位置大聲公的聲音效果,也就是想要進行一項大聲公的終極挑戰,現在就請您仔細看看我們的研究喔!

循環小數與真分數間的有趣問題