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國小組

薯榔之美

薯榔染是一種美麗且有趣的原住民傳統技藝,一開始的用途是為了防腐、防霉以及將圖騰印製在衣服上。我們利用薯榔來製作染劑,發現把染好的布泡入媒染劑碳酸鈣、氯化鐵、醋酸鋁、醋酸銅後,顏色分別是深紅色、咖啡黃、粉紅色、咖啡色;而且不同的媒染劑防霉效果順序是:醋酸鋁>碳酸鈣>氯化鐡>純薯榔染>醋酸銅>胚布。我們也發現薯榔染劑可以做為酸鹼指示劑,pH值越小的液體,顏色偏橘黃色;pH值越大,顏色偏咖啡色。綜合我們的研究,發現原住民的傳統染布,使用薯榔作染色原料,並以石灰作媒染劑;不但防霉效果好、顏色鮮紅可愛、護色能力中上、成本低,最重要的是天然染劑相較於化學媒染劑,汙染較低,真是最佳的選擇。我們試過很多方法,在布上做圖騰,最後發現,寶麗龍膠最為方便在布上畫出美美的泰雅圖騰。

綠能機--利用回收磁碟機進行小型水力發電之開發研究

2007年根據國際能源總署的統計人類主要能源的供給有83.2%來自燃燒石油及煤碳,而這些化石燃料燃燒過後會釋出大量的二氧化碳造成溫室效應。另一方面,由於科學的日新月異,資訊設備汰舊換新的速度也跟著加速,這些廢棄的資訊設備不僅佔用空間也會因為隨意的丟棄進一步的造成環境污染的情況。因此,我們想利用廢棄的電腦磁碟機與光碟片進行小型水力發電機(以下稱綠能機)的開發,希望藉此推廣,能降低化石燃料的使用減緩地球暖化的速度,以實際的行動來愛護地球。研究發現:一、 葉片數無論是3葉片、4葉片、6葉片、8葉片,當葉片的角度越大時,綠能機所提供的電壓也就隨著角度的增加而逐漸上升。二、 葉片的角度為90o時所產生的電壓均為該葉片組的最大電壓。並且葉片角度為90o的八葉片產生的電壓為4.5伏特,是實驗中的最大電壓。三、 利用電腦磁碟機所製作的小型發電機在三葉片45o時能提供電壓到3V。四、 葉片角度為20o時,綠能機所提供的電壓均為2伏特。五、 上述電力均能有效提供LED燈所需的電力來源。六、 我們將「綠能機」與「橋式整流器」整合在一起,發展成為「綠能機電力儲存模組」,利用這個模組我們不僅能將綠能機所產生的交流電轉變為直流電,更能將綠能機產生的電力儲存起來,讓綠能機白天所產生的電力儲存在充電電池中,並將電力有效的在夜間提供LED燈使用。七、 「綠能供電系統」儲存在充電電池中的電力,可以利用市售「立可充隨身充電器」將充電電池的電力為手機進行充電。讓「綠能供電系統」產生並儲存起來的電力,能多元的利用在其他低電壓需求的電器用品。 結論:實驗證明,利用電腦回收磁碟機所開發的「綠能機」,能產生低電壓電力。因此,颱風季節或雨量豐沛季節我們可以利用這些豐沛的水量進行小型水力發電,所產生的電力可以提供夜間或颱風等多雨的季節LED照明之電力來源。如此,不僅可以減少能源電力的需求,颱風季節停電時也可以增加空間的亮度,以提升夜間活動時的安全。此外,我們將「綠能機」與「綠能機電力儲存模組」結合而成的「綠能供電系統」,不僅可以將「綠能機」所產生的交流電轉換為直流電,進一步的也能夠將電力儲存在充電電池中,讓儲存的電力能夠適時的提供給LED燈作為電力的來源。另外,我們利用市面上販售的”立可充手機隨身充電器”,將「綠能供電系統」儲存在充電電池的電力為手機電池進行充電。表示「綠能供電系統」產生並儲存的電力,能廣泛且多元的使用在許多低電力需求的電器用品中。

哎呦!好若哦!怎麼辦

放學回家,看到妹妹玩「吹泡泡」。一會聽到她的尖叫聲!「哎唷!好苦哦!怎麼辦?向上吹肥皂泡的肥皂水總是會流到口中,好苦好難受喔!老師要我們實驗吹泡泡,我又沒有辦法 …… 。」她自言自語的一面說一面吐口水。媽媽聞聲也趕來說:「叫你們不可用肥皂吹泡泡,你們怎麼不聽呢?報上曾經警告我們肥皂水會致癌,你們不怕嗎?」「我們老師告訴我們吹泡泡要向上、向下、水平等姿勢,而我們向上的時候總是會喝到肥皂水,那要怎麼辦呢?」妹妹不高興的說。我一時信口的說:「你的嘴不要沾到管就好了。」妹妹把麥桿(管)交給我說:「那麼請你吹給我看?」我自信的接過來吹,但是向上吹時無論怎麼吹肥皂水也會流入口中,也找不出更好的辦好,害得我臉紅耳赤,被妹妹嘲笑一番。

神奇鋁罐樂不熱-鋁罐隔熱與散熱之探討

我們對於鋁罐可使屋頂表面溫度下降約20℃的報導感到興趣,於是製作一塑膠模擬屋,以水泥、磁磚、玻璃、不銹鋼和鋁盤做屋頂,利用燈照代替太陽,對不同型式易開罐進行研究。首先我們有系統地從外部不同位置測氣溫,然後測各式易開罐的表面以至於內部的溫度,最後利用模擬屋測屋內氣溫。期間並接了一熱電偶溫度計,大幅縮短了測量判讀時間。並發現高溫時,鋁罐比鐵罐溫度上升較慢且下降較快,鋁罐表面溫差變化比鐵罐小,表面磨光的裸鋁罐表面溫差變化又較小,且鑽3孔的裸鋁罐罐內均溫差最小。最後在不鏽鋼盤上鋪滿半圓弧未磨光鋁片,測得屋內溫度比未鋪任何物還低15℃。證實鋁罐對降低屋內氣溫度實有不錯成效。

把鄉土廢物搬到學校來

我們住在海邊,在大有為政府的照顧下養殖技術不斷提高牡蠣產量加倍的增多后居民衣足食。百年前用珊瑚礁石所砌成的「峔岵厝」遭斥除的噩運,蓋起了混凝土的樓房,然而大量的蚵殼與珊瑚礁石堆棄路旁,或空地形同廢物,垃圾帶給了欣欣向榮的漁村莫大的困擾,於是著手研究,在老師的指導下,做進一步的利用它。

滅 音 ─ 『布』不可忽視

上自然課時,老師請大家聆聽週遭的聲音,但我們沒有聽到任何蟲鳴鳥叫,只聽到馬路上各種呼嘯而過的引擎聲、喇叭聲,吵得大家不能專心上課!因此我們一群人就決定要去測量一下,到底學校在大部分的時間內是處於何種分貝?我們向老師提出了這個疑惑,老師便很阿莎力的幫我們向環保局借了分貝儀,經過測量後,發現學校真的並非我們想像中安靜!為了杜絕噪音的侵襲,大家決定找出最合適的布來當作教室的防護網,為了能面面俱到,我們選了五種頻率及十四種布來進行實驗,最後我們發現了一些很有趣的結果,並將結果告訴學校的師長並獲得大家的肯定,以下便是我們所進行的實驗,請看!

我的位置在哪裡

我們製作了可以量出精確角度的仰角器,將瞄準遠端物體產生的水平仰角,以直角尺轉換成地面雷射光點位移,可以測量的仰角偵測極限為0.00573度。利用遠端已知長度物體當標尺,應用直角三角形邊長比例關係,測量我與物體距離,以101大樓當標尺,選擇汐止與大直地區,進行長距離的測量。汐止綠野山坡社區,距離101大樓約7公里,測量誤差-0.282﹪,約誤差-20公尺,大直美堤河濱公園,距離101大樓約5公里,測量誤差0.107﹪,約誤差5.4公尺。將方位角觀測數據及距離測量結果,我們成功的在地圖上找出了當時測量位置。測量我與月球距離,有比較大的誤差,但是我們測量的結果,有在月球與地球最近距離363104公里與最遠距離405696公里範圍內,後續還要繼續努力,尋找更好的方法。

DIY隨行濾水杯

本研究目的為設計一款輕巧又方便、環保又有效的「隨行濾水杯」,將水經由我們設計的濾水杯過濾後,便能獲得符合飲用水水質標準的水。為檢驗「隨行濾水杯」的效能,我們選擇六種水源:校外溪水、山泉水、雨水、校內自來水、校內飲用水、X山純水進行實驗。並且觀測六種過濾後的累積水量:0mL(未過濾)、100mL、500 mL、1000 mL、1500 mL、2000 mL,其細菌濃度(大腸桿菌(群)、總生菌數)、化學性質(酸鹼度、導電度、總固體溶解量、鹽度、甜度、餘氯值)、物理性質(顏色、氣味)的變化。本研究設計的「隨行濾水杯」品質不錯,過濾後的水質穩定,且檢測項目皆符合飲用水水質標準。與市面上販售的濾水器比較,不但體積小、價格也便宜,是可普及使用的創新設計。

有感而發

「馬達」是種將電能轉換成動能的電動機,如果反向操作,就變成發電機。於是,我們應用其『有「感」而「發」』的磁生電原理,研究自製一台靠風力轉動發電的發電機。研究包含:(一)拆解馬達,瞭解其內部構造及功能。(二)利用反式馬達發電機實驗,發現線圈粗細和圈數、電樞角度及磁性都會影響其產生的電壓。(三)研發盤狀發電機,透過不斷改良其系統及應用齒輪組,提高發電機發電效能。我們發現,當發電機轉動的轉速越快,產生的電壓越高、讓LED燈越亮。(四)設計並研究增進風扇轉速的變因,找出轉動效能最好的風扇帶動盤狀發電機發電。(五)探討盤狀發電機內線圈粗細與數量變因,並發現細線圈發電效能較好,且增加線圈數量能提高發電效能。

原理淺顯易懂的環形面積簡單算法

我們檢討數學課本十一冊,練習十五,第四題:「圓池一個,直徑 10 公尺,在池的外圍築寬l 公尺的路,算出路的面積是多少?」時,大家都願用大圓面積減去小圓面積的算法: 62 × 3.14 -52× 3.14= 34.54 或(62-52)X 3.14來做。這時我問老師:「是不是可以用(10+1)× 3.14=34.54 來做?」不等老師的回答,王同學搶先說:「老師,我認為這樣做只是一種巧合,因為我用別的數字試過了,結果答案不同,況且也無法解釋它的理由!」老師聽了,告訴我們:「凡事在沒有得到充份理由來解釋以前,不要冒然就下斷語。這個問題既能造成巧合,必定有它的道理在。」於是我們幾個喜歡數學的同學,便聚在一起研究到底能不能用(10+1)X3.14= 34.54,這種方式來做?又怎麼來解釋它的道理呢?