生活與應用科學科

我們在網路上看到有人用紙袋當材料設計成衣架使用，於是就將這樣的概念試試看運用在回收的海報紙，把它摺成衣架，首先我們先模仿網路上的紙衣架來吊掛衣服，發現並不像我們一般使用衣架那樣容易，因此我們首先調查市售衣架與硬紙板衣架結構，再將此海報紙做成的衣架分為吊掛頭與衣桿進行研究，實驗結果為我們海報紙做成環扣型吊掛頭與圓筒型衣桿，並摺成斜角左右各向下30°的組合式衣架，能有最大的承重力。

初學扯鈴者，往往由單鈴開始入手，再逐漸增加扯鈴數。現今由於扯鈴運動的普及，在大型扯鈴比賽中，動作越來越推陳出新，而扯鈴動作，隨著扯鈴數的增加，難度也跟著提高，觀眾的掌聲也更響亮。本實驗主要以實驗擷取雙手與扯鈴在線上環繞的軌跡，來導出扯鈴的數量對扯鈴動作進行時有什麼影響，進而有效率的增進扯鈴之技術。

腳踏車的安全防護設備是非常重要的，在歷年交通事故統計數據中，視線不佳、路況不良、車速過快、未保持安全距離…等，都會造成交通意外。 根據中央氣象局統計資料得知，基隆2014年下雨天占50％，2013年占55％，在這麼高降雨機率下，視線不佳、天候不良讓危險增加。 本系統的設計，針對腳踏車安全防護設備缺點，改為主動閃光設備，視線不佳時，警示器提供LED燈光，增加腳踏車騎士與駕駛反應時間，當車輛接近時，利用光線強弱驅動IC運作，將光線轉換數位信號，使安全帽上LED燈加快閃爍頻率，引起後方汽、機車駕駛者注意，同時安全帽上緣處增加太陽能電池，使白天騎車可充電，內緣增加喇叭，同步產生聲響告之，增加夜間腳踏車騎士的安全，減少事故發生。

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。

本研究主要是利用水箱設計模擬洋流的模型，並建構穩定的模擬測試流場，進一步以Maker概念，結合3D列印技術，設計並印製各種型式扇葉及葉框導流等變因模型，用以探討其對洋流發電的影響。 研究結果發現：水平式阻流型渦輪機其扇葉面呈30度傾斜角及8片扇葉數時有較好的發電效能；若加上適當比例長度的圓錐導流尖角及加裝分離的導流罩框，並調整導流罩框的高度與距扇葉面的距離，和適當比例開口，均能達到較好的集流發電的效能。參考比較相關的風力發電研究報告，本實驗相關的研究結果符合理論探討。因此，本研究以3D Maker的概念技術，建構探討洋流發電的模型確實可行。未來，應可用此技術作為探究洋流發電系統的一項思維與工具。

本文首先討論如何將太陽光源空間位置轉換成對應的直流馬達驅動訊號的思考邏輯流程。接著進行太陽能板與光源距離的平方反比實驗及光照強度相對於不同入射角的光照強度變化實驗，藉由實驗證明太陽位置追蹤器的功能可以提高太陽能板的平均發電效率。再來依據前述的訊號轉換及控制邏輯流程，分段實驗及製作各部份模組，再組合成雙軸控制的太陽位置追蹤器，最後利用已結合機械旋轉控制系統的雙軸太陽位置追蹤器進行測試。

臺灣為世界排名第18位的缺水國家，面臨嚴重的缺水危機，有鑑於水資源的有限及寶貴，如何落實節約用水，是我們研究的初衷。我們利用Arduino為核心，配合水流計量器、OLED顯示幕及藍芽和WIFI模組，設計出能即時顯示用水量並具有物聯網功能的水流計量設備。每次用水時，都能讓使用者注意到用水狀況，且能記錄每次用水的時間及用量，並可透過藍芽或WIFI上傳至手機和雲端資料庫，具有簡易的物聯網功能；對於用水過多的行為，除螢幕反白及發聲警示外，更可控制電磁閥將水流截止，可避免忘記關水或是漏水的情形。此外累積一段時間後的雲端資料庫的大數據，可用來檢討用水習慣。此作品除了實用性，更有潛移默化的教育性，提醒改善不良用水習慣，從家庭落實節水教育。

本研究探討太陽電池在平面與載具之創新儲能應用，使太陽電池以簡單的方法得到最大的吸收能量。首先，利用Stellarium天文軟體，完成太陽電池最佳方位角與仰角的計算方式，使太陽電池能夠保持在最佳方位。然後，依據光學反射原理，提出全新的鏡面最佳轉角定理，使得鏡面反射之轉角得以迅速精確計算。並藉由引入GPS衛星定位功能，將此太陽電池能量追綜方法，由靜態的地面應用，推展到動態的載具應用。本研究成功將此技術應用於移動載具，達成載具最大能量儲存之目標。最後，經由平面與載具之太陽電池實驗結果顯示，利用本文提出的創新研究，與單純平放太陽電池之儲能作法比較，若能將反射鏡或者太陽電池隨時對準最佳方位角與仰角，可以獲得多出20%~50%的免費能量！

在一間昏昏暗暗又照射不到任何陽光的工具室，一定需要有足夠亮度才能照亮整個工具室，目前傳統日光燈耗電特別的恐怖，而工具室會有很多箱子推疊在一起，所以光源也會被阻擋，如果把傳統日光燈的燈管改成LED日光燈，可以把耗電量降到相當的低，但現行的LED日光燈光源具方向性，而如何解決光源被箱子阻擋住的問題，可以把LED日光燈的燈管加上一個馬達來讓燈管可以360度調整角度，這樣就可以避免箱子的後方沒有光源，也可以順利地找到想要找的小零件、工具。

一、在奧運中有一種叫撐竿跳的比賽項目，賽中撐竿跳的選手一次跳得比一次高，我發現撐竿跳有些技巧，我想幫助選手跳得更高。 二、從觀看撐竿跳的過程中找出模擬撐竿跳的方法，並製作模擬裝置，也提出許多操縱變因，如竿子的長短、粗細、助跑速度……等，我在實驗中的這段時間，瞭解撐竿的歷史，也發現撐竿跳是一種有趣的運動。 三、我嘗試設計不同方法後，最後利用斜坡來模擬撐竿跳時的跑道，竿子綁上螺帽代表人在撐竿時所出的力道，撐竿輔助車（三角木塊車）代表人插竿的角度和動作，支架的位置高低代表助跑的速度，進行不同變因的撐竿跳實驗。 四、在實驗結束後，我集結所有可以幫助選手跳更高的方法，希望幫助他們撐竿跳高，跳更高。