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生活與應用科學科

薄膜振動吸管笛的研究

為解決聲音課程教學時,製作出吸管直笛吹奏,但吸管笛有音量太小的問題,遂想到運用薄膜振動來放大音量,即是在吸管笛前方加入一個發聲源(大聲公)。實驗時分為四部份(1)大聲公:針對發聲源的部位進行實驗,以音量大小分析。(2)薄膜振動水管笛:薄膜振動水管笛吹奏效果不佳,而且體積重大、不易攜帶。(3)薄膜振動吸管笛:保鮮膜做振動膜,效果最佳、而且穩定度高。(4)吸管排笛、吸管笛、薄膜振動吸管笛之比較:薄膜振動吸管笛音量最大。薄膜振動吸管笛與排笛的頻率很接近,兩者應屬閉管笛,而吸管笛為開管笛。薄膜振動吸管笛的音色聽起來像簧管樂器,且波形圖具有特殊的鋸齒狀波。而排笛及吸管笛的波形較平滑。

落葉變黑金-由校園落葉製成活性碳應用於高中實驗室廢液處理之研究

目前用以製成活性碳的材料為木材、椰子殼、稻殼等,皆為質地較粗的纖維材料,而我們採集校內福木及欖仁落葉製成活性碳,經電子顯微鏡觀察,孔洞密度皆比工業用活性碳大,孔洞個數較多,孔洞的大表面積有利於吸附雜質;經由磷酸化學活化的活性碳,甚至出現直徑20μm以上的較大孔洞,有利於吸附較大的有機分子。另外,在不同的落葉活性碳對於有色溶液的吸附情形中,不同前處理所製成的活性碳大部份對亞甲?及過錳酸鉀吸附效果頗佳;對重鉻酸鉀溶液吸附效果其次;而對硫酸銅的吸附效果較差,但所有吸附能力皆較工業用活性碳的效果優異,由此可知,我們自製的落葉活性碳能有效運用於校園實驗室有機染料及重金屬溶液之減廢處理,並達到校園廢棄物再利用的目的。

偽幣測試機

本次研究在於探討真偽幣的機械性質、材料特性、構造與其加工方法,並利用電子顯微鏡,觀察其硬幣之材料結構,分析真偽幣的外觀、硬度、電阻等,並找出自作偽幣的手法與瑕疵,從中探討硬幣中物理性質與機械性質的差異,因而更進一步找出能夠用來分辨硬幣真偽的方法,再利用機電整合設計出快速的測量方式。本次研究利用硬幣的物理性質,我們設計出可辨識真偽的硬幣原型機,能正確辨識真偽幣,以避免偽幣在市面上大量的流通。

金日一舉、紙引未來、灰煌再現—環保建材、金紙灰用於陶土及灰釉試驗

本研究藉由簡易測試,了解金紙灰添入陶土和釉藥中所產生的影響,以評估金紙灰可否取代部分陶土及灰釉中的草木灰,達到廢物利用,同時降低材料成本,增加經濟效益。測試結果顯示金紙灰水溶液為鹼性,金紙灰在陶土素燒以及釉燒過程中仍可保存在試體中,並且添加金紙灰愈多,陶土坯體抗壓強度愈弱,吸水率愈高,導熱愈慢。金紙灰可用於抗壓強度需求較低的陶瓷建材中,並且有發展為耐火材料的潛力。

簡易散熱隔音箱

發出惱人噪音的電動機械,常常伴隨著熱量的產生,密閉系統雖能隔音但卻不能有效的散熱,本研究先以密閉系統比較不同材質之隔音效果。在取隔音效果之最佳者之材料應用於開放系統中,進一步研究各種開放孔隙大小、材料厚度、音源響度、熱源功率對隔音效果或散熱效果之影響,研究結果顯示,以開放系統在適當之條件下確能設計出兼具隔音及散熱的裝置,以本研究之裝置而言,以40W的磨砂黃光燈泡模擬熱源,95dB之噪音源,用0.5公分之軟木為隔音材料,密閉系統可以將音量由95dB降低至45dB,但系統溫度在20mins內卻由25℃上升至48℃。然而若使用單層開放系統[二],同上述之條件可以將音量由95dB降低至48dB,但系統溫度在20mins內卻由25℃上升至 35℃且此效應在更強之熱源下更顯著。

你可以再“白幕”些~修正帶的結構功能探究

設計問卷調查統計國中同學使用修正帶的狀況及意見。募集廢料並蒐集數十種品型修正帶,經細心拆解,充分了解共同的主要結構功能。歸納為數個傳動環節及部件,以力矩、功率、摩擦力等科學概念由動力面向及速率面向分析其中的輪軸、齒輪、皮帶滑輪等機械裝置,設計相關十個實驗進行探究及驗証。其中最關鍵的是迫緊載帶機制及強制滑動界面的傳動探討。也細膩解析棘輪阻逆、手動緊帶、替換內帶、塗抹頭的設計,凸顯各部件的改良歷程,及許多仍待改進的重點。並比較日常生活中類似修正帶的二輪互動裝置的異同,如腳踏車、錄影音帶、膠捲底片。應用修正帶的設計,經歷反覆思索及實作修正,發展完成以簡易材料製作可持續通用一般雙面膠帶的機身設計。

棉花糖魔術師

本研究在於研究各種自製的棉花糖機──改善各代棉花糖機的缺點,並找到製作棉花糖的關鍵因素。同學們利用很簡單的材料和工具,搭配各式鐵鋁罐、馬達、大小風扇,親手打造自己的專屬的棉花糖機。製作期間歷經許多困難與失敗,他們一一想辦法克服、修正,終於達到原先的目標,並且不斷地試驗找出各種糖類與添加混合物後最好的製作方法,並做出各種口味獨特的棉花糖。

「碳」危觀止-自製微型化學儀器,檢測空氣中一氧化碳的含量

近年來一氧化碳中毒事件頻傳,此時我們想瞭解是否能有一種有效測出一氧化碳氣體的方法。但據所查的資料顯示,目前市面上的偵測方法不外乎儀器太貴、偵測溫度太高或是鑑別度較低等困擾。因此,我們想要找出有更好偵測一氧化碳的方法,於是我們收集資料,經過詳加比較後發現,CO(羰基)會與過渡金屬離子形成錯合物。根據實驗得知,在稀醋酸及硫酸鎳的溶液下,對偵測CO 存在有良好的效果。再配合LED 燈、光敏電阻及三用電錶,自製出「攜帶式微型雙打氣化學儀器」,最後再接上自製電路及蜂鳴器,對偵測空氣是否含有一氧化碳有高的相關性,並能有效的檢測出一氧化碳的含量。本自製微型化學儀器對一氧化碳的檢測分析結果,其 [COppm] = 2×107 × [偵測時間× 0.9]-2。

寶貝我們的芋子芋孫─香芋自然保存之探討

芋頭是屬於南天星科,多年生的草本植物,我們食用的部分是它肥大的地下莖,它多肉、鮮嫩的葉柄也可以當蔬菜用。但地下莖含多量的草酸鈣,會刺傷嘴、舌、皮膚,而且有澀味,所以不能生吃。芋頭的生殖與繁殖力強,種下後很容易就能生出肥大的芋仔子,所以民間把它用做子孫繁榮的象徵。金門的習俗在農曆年,家家戶戶總會擺放一對芋子芋孫在神龕前以求吉利、子孫綿延;而訂婚時往往由女方當禮品送給男方,結婚當天,男方要把芋頭種在自家田園,俗語說:「食芋仔生子生孫」,就是祝福婚後多子多孫。另外,民間也有在墳後種植芋頭以求子孫綿延不絕,所以芋頭在金門是食品,也有其民間信仰的意義。

香蕉新樂園

香蕉成熟的轉變過程有什麼變化?到底什麼是催熟呢?又如何催熟呢?哪些原因可以幫助香蕉催熟?這個實驗我們先了解香蕉的催熟與如何判斷。再探討香蕉由綠變黃的原因,由綠變黃之後,香蕉產生了什麼變化?再來我們研究怎麼樣才能把香蕉催得又快又漂亮。透過操作、實驗來看看哪些方法、溫度、水果、薰香氣體、接觸氣體、接觸環境、包裹物質、剝皮程度會影響香蕉的催熟。最後,我們終於發現香蕉催熟的過程與發現讓香蕉快熟的獨門催熟配方囉!