全國中小學科展

生活與應用科學科

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!

探索植物的芳香世界─植物精油的製作

在芬芳的世界裡,植物的香味一直佔有舉足輕重的角色,為了讓香氣能永久留香,我們應用了許多方法試圖想把植物的氣味留住,經過不斷的試驗與討論,最後僅以攪拌法、醃漬法及蒸餾法三種方式來呈現操作的過程和所得的結果。而在實驗過程中,我們也應用了所學過的相關實驗流程與書本中科學的知識,嘗試萃取出蘊藏在植物體內的精油,並藉由探索植物的構造特性與人類的味覺世界,將所取出的植物精油也能應用在日常生活當中,成為真正「帶得走」的能力和生活應用常識。

蛋白棉花糖~蛋白霜之研究

實驗中我們發現蛋白和空氣充分混合後,淡黃色蛋白變白、體積變大。而蛋白打發的過程可分成四個階段---起始期、濕性發泡、乾性發泡和棉花狀態。通常棉花狀態的蛋白霜算是打過頭,較無加工價值。而以往烘培業者都以經驗值判斷蛋白霜的打發階段,但我們在實驗中發現蛋白霜高度變化率若達到3.2,則蛋白就達到乾性發泡階段。要迅速將蛋白打發的條件則須蛋白溫度為20℃、新鮮的雞蛋蛋白、偏中性的條件;加了糖的蛋白霜持久性佳,不容易離水,製作出來的小西點外觀較美觀。

「退波助攔」-竹炭銀遮蔽電磁波之探討

近幾年來,手機電磁波危害人體成為熱門的話題;本研究製作不同材質、比例、添加量\r 的竹炭銀複合膠片,並測試其遮蔽電磁波的效果。結果發現:\r 一、手機電磁波在撥出後3~5 秒時(撥通前)出現最大值。\r 二、雙面加壓、加熱製成的竹炭銀複合膠片遮蔽效果較佳。\r 三、竹炭銀(1:3)複合膠片遮蔽效果介於竹炭與銀膠片之間。\r 四、50%竹炭膠片比10%遮蔽效果好。\r 五、隨著銀比例增加,竹炭銀複合膠片遮蔽效果越好。\r 六、隨著粉體添加量增加,竹炭銀複合膠片遮蔽效果越好。\r 七、1:9、10%比1:3、20%的手機套遮蔽效果好且便宜。\r 本研究成功研發出竹炭銀複合膠片,利用竹炭:銀=1:9、1mm、10﹪膠片製作手機套,不\r 僅輕薄柔軟,且遮蔽效果很好。

油來油去,油成愁---建構油水分離槽模型

本校水溝中常出現油脂和菜渣,造成水污染。因此,我們利用油會浮在水面上的現象,並透過對槽的數目、排水管長度、排水管裝設的高度、排水管到出水口的距離、排水管的個數、油水的溫度、沙拉脫的使用、油水比例等各種可能影響油脂截留的因素進行探討,而設計了油水分離槽來截留油脂,並觀察實際運用於學校的情形。經由本實驗結果,油水分離槽確實能夠達到油脂截留的效果,而此油水分離槽模型,每秒可處理的污水約 16.6 ml/sec,有效率可達 97%以上,當應用於其它設施的污水處理時,可依需求,以此模型為依據,放大比例使用。

廚餘來電了!

日本的水果時鐘引起我們的興趣,我們試著利用廚餘製成再生電池。將廚餘分成飯、菜、肉和水果四類並將各類分成兩組(加酵母粉溶液為實驗組,不加為對照組)各取3Kg,以電壓和電流大小為基準,發現水果類的效果最佳,可做為日後實驗的來源。為避免電池中的極板晃動,需在廚餘水中加入黏稠物質,我們取高分子聚合物、洋菜粉、澱粉、海采粉和太白粉為添加物,檢驗其電流大小和保存期限,得知添加高分子聚合物的再生電池串連三個可讓自製時鐘運轉十天以上,若再加入二氧化錳做為去極劑,更可讓再生電池有效延長使用時間至二個月。再生電池在與市售電池、水果電池相較下,不但環保且能資源再利用,具有推廣價值。目前繼續改良再生電池電流過小及用途。

靈魂之〝窗〞—一氧化碳自動感應救命窗之模擬測試

一氧化碳是燃燒不完全時所產生的氣體,它可以在數分鐘內使人致死。近年來有許多死亡案件都是關於“一氧化碳”中毒,在冬天裡更是常常聽到這些駭人聽聞的新聞消息。一般民眾總認為倒楣的事不會發生在自己身上,導致每年都會有因疏失而犧牲寶貴生命的事件,歐洲已經有立法嚴格規定每個人的家中都得安裝一氧化碳偵測器,而日本實施這項政策也有 30年之久。所以我們決定以電子樂高RCX和NXT可程式控制器相關零件作為研究基礎,結合市售的一氧化碳偵側器,組裝出更安全的“一氧化碳”偵測設施,進而模擬測試,期盼能推廣使用。有了一氧化碳自動感應窗,如果發生了一氧化碳濃度過高,就算是只有小孩在家,也可以減少意外的發生。

移動水杯,水不會溢出來

本研究主要是要找出端拿容器時,如何使其中的液體不易溢出的方法。在實驗中發現,液體會容易溢出來是因為表面震盪,產生和容器的共振波動,使液體溢出,並探討放置不同的物品於容器中,或利用不同的端提方式,來改善液體溢出的現象,發現在液體中放置浮物可以稍微改善水溢出的情況,而利用繩子提盤來端水,則水一點也不會溢出,甚至應用到提水桶也不易溢出。

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。

超越極限的越野蟑螂車

在本研究中,我們想要模仿蟑螂特殊的行走方式來製作可以在各種地形以不減速的方式前進的機器車!在日常生活中,常常看到蟑螂在廚房或垃圾桶旁邊,當我們驚嚇到蟑螂時,蟑螂會非常快速的跑走。蟑螂一般的爬行速度約為1 公分/秒,但在快速行走時,至少能夠約30公分/秒,可見蟑螂之靈敏運動體系,可用於機器車的研究及模擬。