全國中小學科展

生活與應用科學科

火燒厝!往哪裡逃!

本實驗的動機主要是台中市過去曾多次發生大樓火災,造成多人死傷的慘劇,其中大多是因吸入過多濃煙所造成,這些事件使我們想到一旦發生火災時,倘若事先能預測火災時濃煙的走向,迅速找到逃生路徑,以減少火災所造成的傷亡。實驗目的是依照房間隔間的設計模擬火災發生時,濃煙擴散的方向,以便找出適當的逃生方向。利用壓克力模型屋,模擬一般居家房間各種隔間的格局,藉由檀香塔燃燒產生的氣體模擬火災時濃煙擴散的方向,迅速找出適當的逃生路線。實驗主要的結論:避免火災發生所造成的重大傷亡所應注意的事項,1.在事先預防上,以居家格局的設計為主。樓梯採用直向樓梯的設計,雖可減少煙霧向上擴散的速度,但會佔用較多的空間; 若採用剪式樓梯設計時,應盡量減少煙霧向上傳遞的空間。隔間的開口盡量錯開,以避免煙霧直接的擴散,隔間設計應盡量避免有突出的轉角。2.在逃生上樓時,應順著樓梯上升的方向逃離火災現場。在逃生時盡量遠離樓梯的方向。

老祖母的清潔法寶-無患子

無患子的果皮因含有皂素,故能作為清潔之用,藉由簡易的加熱、煮乾、冷卻、起泡及加醋等實驗,以檢測無患子清潔劑的成分真偽,例如含有合成介面活性劑的無患子清潔劑,其加熱時會有塑膠般的煙味,煮乾後也會有白色的沈澱物或粉末;攪拌起泡時,添加化學起泡劑的無患子清潔劑,起泡速度較快、泡沫數量較多,但泡沫消失維持短暫;相較之下無患子原液泡沫較少、泡沫維持較久,據此我們分析出市面上販售的三種無患子清潔劑中,『臺灣之寶』的成分較相近於無患子原液,它的成分較為環保。此外,雖然無患子原液製作需加以擣碎較為費力、味道也不太好聞,但無患子原液的去污力與其他天然清潔劑相比,絲毫不遜色,為去污力良好的天然清潔劑。

快打旋風-快打好手培育旋風計畫

本研究在於研發一個自動發球機,不但能夠發球,並發出各式的旋球,並可以隨時調整\r 發球的速度,我們希望可以實際的運用在棒球還有桌球的練習上,讓大家有一台最棒的打擊\r 練習機器。在製成了初代的發球機後,同學們想要讓發球機具備更完善的功能,於是經過不\r 斷的討論與試驗,運用了許多生活上可以取得的材料,克服了手動才能發球的問題。

反射式多變色液晶SmartWindow之研究及應用

本研究以創新製程及電場配置製作可變色雙層液晶窗。本研究有以下特點:一、解決市面上液晶窗戶之缺點,以創新方法製作可自由調控顏色之液晶窗戶(SmartWindow)二、不需使用背光源,為反射式液晶窗戶。三、消耗電能低,可達節能之目的。多變色膽固醇型液晶窗戶為利用具雙穩態(Bistable)特性及因螺距不同反射特定波長的膽固醇型液晶(CLC)。本研究創新作法為二:一、以固化方式使膽固醇型液晶螺距大小不同,使變色機制不同於一般液晶窗戶,以控制液晶反射特定光線達成變色的目的。二、將液晶螢幕中控制液晶的IPS系統、側邊電極應用於本液晶窗戶。雙層液晶窗戶上層為混合E7(向列型液晶)+S811(旋光物質)的BistableCLC,下層為混合RM82、CB15、BL006、I-369的多變色(Multi-color)CLC面板。

導光材質的研究及其在生活當中的創意設計和應用

從一個「滿天星」的亮光玩具,引發了我們探索的好奇和興趣,經由大家的討論,循序漸進設計了五個研究問題,遇有問題,到圖書館尋找百科全書外,也頻頻上網輸入關鍵字!每個人求知若渴,嘗試了解導光材質的原理與特質。從自然界中最親近我們-便宜垂手易得的水,到科技產物-光纖的研究、應用、設計,提出我們的研究成果-意外發現斷裂與轉折的光纖蘊藏玄機,透露建築物因地震內部結構受損的訊息與方位;創新光全反射「直線進行」的嶄新實驗,還有以光纖端點聚光替代不環保的釣竿螢光棒..等。在整個實驗過程中,我們尋求社會資源、參觀訪問光纖科技公司工程師,對光纖的導光、傳輸、用途有更進一步的了解;並且經由變因的操控、觀測、分析,學到了更多課本以外的知識和經驗:如網路資源蒐尋與擷取、實驗紀錄Excel篩選與試算,數位拍攝存儲與編輯…等。

致命的吸引力

本研究是經由甲醇、乙醇、蒸餾水、稻香米酒相互混合後的溶液,在不同濃度、溫度範圍產生毛細現象及表面張力變化情形,應用所觀察到的結果,利用厚毛細管自製研發「假酒檢測器」針對公賣局稻香米酒,作真假判斷的簡易工具。

「紙」溶馬桶,不容垃圾桶--還給廁所一片淨地

當今環保意識高漲,「節能省碳」普遍受到各國政府重視與提倡,\r 廁所環境維護也是其中一環,到底衛生紙可不可以丟進馬桶內沖掉?\r 要如何避免「滿廁盡是黃金紙」的窘況出現?這是本研究主要課題。\r 市面上衛生紙種類繁多,哪些才是最適合的廁紙選擇呢?透過資料蒐\r 集、問卷調查以及實驗觀察,對此議題進行三角交互分析,提供給每\r 天都需要使用衛生紙的普羅大眾一個參考。

探討如何自製便宜的耐強酸鹼實驗桌面

多數學生於實驗過程難免因不小心,而將試劑滴落於實驗桌面上,致造成桌面的損傷,尤其強酸、強鹼。目前大部分的學校為避免維修的困擾,通常選擇購買動輒超過十萬的耐強酸、鹼進口實驗桌面。這回本校即將購進的實驗桌桌面材料,廠商特別送來樣品,老師指導我們負責檢驗其抗酸鹼強度的效果,而引發我們想進一步探討如何自製經濟實用的耐強酸、鹼實驗桌面。

羽置今拾-應用羽球重心斜面力學整列與拋物線的省力收集器

為達到省力且不傷羽毛的大量撿球技術,我們開始進行資料的收集以及實際的測試。針對羽球的特性進行分析後,發現因羽球的重心因素,導致其掉落時,呈現底部朝下的狀態,並且產生偏置的現象,會造成收集上的困難。為克服羽球掉落時位置不固定的問題,因此我們開始思考如何對羽球進行「整列」的動作。本組以實際操作,分別七個動作,清楚說明整列動作、力學原理及拋物線收集。過程中我們運用羽球的重心、簡單的斜板力學原理,以達成省力收集羽球的目標。在模型、成品製作的過程中,我們也學習到手工具的應用,各式材料的使用與加工方式、了解其內涵與體會到製造設計的精神,未來,可大量應用在生活上的收集整列機器上。

尋找最死心蹋地黏著你的環保膠

我們將澱粉、高筋麵粉及糯米粉製作成環保膠,測試不同反應條件下黏著力的變化。發現澱粉環保膠的最佳黏著力的反應條件為:攪拌時間達九分鐘、水對澱粉的質量比為5:12、氫氧化鈉濃度為3.42%、反應溫度控制在35℃、硼砂濃度0.225%,製成的環保膠在木頭的表面具有最大的黏著力,單位面積可達30.97公斤重,我們將環保膠黏著在金屬、壓克力、玻璃表面發現加入洗衣精對黏著力有明顯的改善。將木頭表面在一百八十目的砂紙磨擦後,環保膠可達其最大的黏著狀態。我們在顯微鏡下觀察澱粉粒子的變化,發現加了氫氧化鈉的澱粉其網狀型結構會隨著時間的增加而漸漸吸水膨脹,攪拌九分鐘時網狀型結構最密,這時候的黏著力也會因為網狀形結構的膨脹因而上升。