生活與應用科學科

本研究是為了改進市售自行車之剎車系統缺點而研究，目前市售之剎車系統中，若先剎前輪，會因力矩作用而造成翻車之危險，若先剎車後輪，則沒有此危險，有鑑於此，改進這一缺點是本團隊重要的想法。『自行車若能於剎車時，無論先剎車手把左邊之剎車或先剎住車手把右邊之剎車或同時剎左剎車與右剎車，改進之裝置能自動地先剎住後車輪，再剎住前車輪，達到安全剎車之目的』，係為本研究之主要目的，為達此目的，本團隊經討論、繪圖、加工製造與組合測試之不斷改進而測試成功，經證實亦能達到此目的。自行車剎車改進裝置是以不修改目前自行車之車架之樣式為基礎，只做一機構來改進其剎車系統，此機構能裝置在各種自行車上，不必購置新的車架，方便現有各種樣式自行車之改裝，亦為本研究之目的之一。本研究以科學方法之證實發現，此機構對於剎車控制確有其順序性，其順序與研究目的相符合，可為自行車之安全增加一層保險。

本篇報告主要探討如何利用「介質虹吸」的原理，製造出流速穩定且緩慢的加水器。\r 透過實驗，我們發現結合「大氣壓力」與「表面張力」，可以有效的控制水位高度，而固\r 定的水位高度就能長期穩定控制「介質虹吸」的流速，若要微調介質虹吸的流速，則可\r 使用不同材料的介質，或調整水面高低差。當完成實驗作品，我們拿來實際運用，發現\r 一次加滿水可以使用好幾天，而且「介質虹吸」不會堵塞通路，成效相當良好。又使用\r 材料為資源回收的塑膠罐、寶特瓶、棉質內衣及塑膠軟管等，不需另外花錢買材料，既\r 經濟實惠又環保。

沙包，在去年颱風季節成為最熱門的搶手貨，民眾想以沙包作為防止水淹入建築物的第一道防線，但是取得沙包後該怎麼堆？才能最有效的防止水患呢？國中理化第一冊第 6 章中提到水越深時水壓越大，想將積水阻擋在外，需有一些技巧才能達到目的，於是設計以下的實驗嘗試將沙包以不同方式堆疊，探討其阻擋水患的效果。我們利用保力龍空盒製作成有缺口的容器，用 4號封口袋填入細沙，控制沙包的總重量一定下，改變單一沙包的重量、堆疊方式、重疊比例、水位高低等，以實驗數據找出最有效防止漏水的沙包堆法。結果我們發現沙包採雙排上下層交叉堆疊和階梯形上下層交叉堆疊時，阻擋水入侵的效果最好，尤其重疊超過 1/4 以上（甚至到 1/2），漏水量最少，可以建議民眾參考採用。

豆芽菜容易生長也是日常生活極為普通但口味清爽的一道菜餚，但每次食用時總覺得\r 缺少些什麼？顏色總是白色的，味道總是得靠一些辛香料來提味才能開胃，對於本來就\r 不喜歡吃蔬菜的小朋友，更是沒有一點吸引力。因此本研究嘗試使用天然蔬果的色素，\r 做為培養豆芽菜的養份源，測試豆芽菜生長的可行性，而天然蔬果的色素及味道是否能\r 夠為豆芽菜所吸收，使豆芽菜長得更好看，吃起來更有味道。

近視人口逐年攀升，為避免眼睛近視，我們製作了本作品。本作品以貼身保鑣的方式，隨時觀察使用者用眼的狀況，當偵測到使用者錯誤使用眼睛而造成視力傷害時，作品會自動以人性化的方式提供使用者正確用眼建議，讓使用者依正確用眼建議改正不良用眼習慣。根據各種醫學文獻資料顯示：一、近視形成的因素是長期眼睛疲勞，二、正確使用眼睛可減緩眼睛疲勞；因本作品可有效改正不良用眼習慣，所以本作品能有效防止近視的發生、減緩視力惡化，甚至於能改善視力。作品使用人工智慧方式會依使用者所處的場合，自動調整用眼建言，所以作品可全方位全程守衛眼睛，只要配戴本作品就有如聘請了一位全年無休的眼科醫師，隨時指導你正確的使用眼睛，遠離近視。

在四年級上學期牛頓版的「自然與生活科技」領域第二單元「水中的生物」其中有一個學習活動是要同學們養殖水生動植物，以便觀察與認識水中生物的種類、繁殖與生態環境等等。本研究是為了因應本單元的學習需要，對此一學習活動做更深入、更廣泛的探討。關於認識「水生植物」的部分，我們探討了四個主題：一、比較「水生植物」對於各種水體生長適應的情形。二、探討「水生植物」對於洗潔劑稀釋液生長適應的影響。三、比較「綠藻植物」對於各種水體生長繁殖的情形。四、探討「水生植物」的養植對於各種水體PH?的影響等問題。從本研究的各項實驗結果，我們有以下的幾點重要發現，簡述如下：一、沒有任何一種水體是完全適合所有類型水生植物的生長適應。二、濃度0.05﹪的家庭用「洗潔劑稀釋液」，會使得大部分的水生植物在3-7天內死亡。三、「洗潔劑稀釋液」的毒性，會隨著時間的延長逐漸的被水體中微生物的分解而消失。四、各類型的「水生植物」對於各種洗潔劑對水體的污染，具有淨化的功能。五、水生植物在養分和光照量不足的情況下，為因應不同環境的變化，會呈現出枝葉縮水的狀態。六、洗潔劑的毒性消失後，洗潔液所提供的養料，會使水生植物長得更好，這可能是造成受污染水源「優養化」的重要因素。七、「綠藻植物」的生長繁衍與水體的種類並沒有必然的關係，而是受限於光照與養分量的多寡。八、「水棉」和「大聚藻」這兩種水生植物，對於各種水體pH值的變化，有非常顯著的作用。希望透過本研究的結果，使得同學們對水生植物有更深刻的認識，以便對水生植物養植有更正確的觀念與作為。

我們利用天然或回收廚餘測試清潔功效，具極佳效果的可提供日常生活參考使用。與橘\r 子工坊配方比較發現，不論在清潔地板或油性筆跡，檸檬皮比橘子皮有更佳的效果，皮層組\r 織不同成分亦有不同的清潔功效。又利用日常生活常見清潔容器及工具結合改造，可製作便\r 利的清潔器材；依照清潔劑用量，可選擇不同釋出裝置，分為噴灑式、擠壓式、滲流式，並\r 結合海棉、刷子、菜瓜布，具有方便操作，易於收納後再使用。調配有機驅蟲劑，發現以蔥、\r 薑、蒜、辣椒和4 種混合的醋酸稀釋液，具有明顯功效。我們還設計出環保又便利的簡易手\r 動控制灑水器，更進一步設計定時定量自動噴灑器。本研究結果可作為日常生活中，在環保\r 的原則下，有效提升清潔和驅蟲功效。

在五年級上學期自然課有電磁鐵的單元，下學期有電動機，現在出現用電安全的教材。電到底是怎麼來的呢？書本並沒有告訴我們，我們幾個同學，請老師指導，從摩擦生電開始試驗了：靜電相斥相吸的現象。接著，嘗試用蔬菜水果製汁，用銅、鋅片接導線，製水果電池。又使用鹽水和硫酸銅，製作化學電池。我們家中的用電是怎麼來的？大家一無所知。老師猶豫一會，說「用動力，使磁鐵在線圈中快速旋轉，磁力線發生變化，而產生了電力。上學年學的『電動機』，它是應用電生磁製成的。發電機是應用磁生電。」於是我們製作了磁在線圈中旋轉和線圈在磁鐵中轉動的發電機。我們並探究太陽發電原理和應用；化學電池對作物的危害等。設計了「地震警報器」，製作「保麗龍切割器」，「電鐘」等。而本學期所學的防銹方法中：「電鍍」是怎麼回事呢？老師作了鍍銅的示範。呀！像進入了「電的世界」，科學是多麼希奇呀。我們立志研究科學，以便探討更多電的秘密，能和愛迪生一樣，造福人群。

本研究利用拉力計、電導度計、曲度計等儀器研究不同米類、不同水質、不同質量等實驗條件下所製成的粄條在拉力、電導度及甜度的差異。拉力大小排列為在來米＞美濃米＞長米＞蓬萊米＞泰國米＞糯米＞圓糯米；無任何添加物時，大部分米類的拉力一開始會隨著靜置時間增加，但到20分到40分後便開始下降；而糯米、圓糯米則呈現持續上揚的趨勢。加入蕃薯粉和太白粉後，各種米類的拉力皆會隨著靜置時間增加。使用不同水質時，拉力大小依序為蒸餾水＜逆滲透水＜山泉水＜自來水＜地下水。增加米類質量會增加拉力，但非成正比；美濃米、在來米從50g增加為100g時，拉力有較明顯的增加；加入蕃薯粉、太白粉則能大幅增加米漿的拉力，但繼續增加只會微幅提升拉力。

此研究是以自製陣列鏡片所組的平面聚光鏡來提高太陽光的能量，並研究熱幅射物質微粒懸浮在膠體溶液下，透光率與吸熱程度之關係，並以各種金屬、非金屬及氧化金屬微粒在膠體溶液下呈懸浮狀態下，對於太陽光幅射熱的導(吸)熱效能比較，尋找最適合的吸熱材以提升對太陽熱能吸收的效能。本研究所使用吸熱材的溶劑是矽油，因矽油處於高溫時的狀態較穩定。並且矽油通常都使用於保溫的器材上，所以矽油的保溫效果比其他材料良好。故我們採用矽油為我們研究的基本溶劑。