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生活與應用科學科

負壓式除油煙機

烹飪時所產生的油煙,其成份與香煙燃燒所產生的煙霧相似,同樣是造成肺部病變的主因。本研究目的,在設計出一種簡單、實用、高效能卻又低成本的除油煙裝置,不但可以去除廚房油煙,也可以去除香菸所產生的菸害。本設計利用壓力式抽風機,將油煙直接導入水液中,經過多層細分網,連續改變油煙路徑降低平流效應,使油煙不斷的細小化,以便與水液充分作用,將油煙中的污染物溶解、懸浮或沈澱於水液中,再藉由進水、出水的簡單動作來收集並清理污染物。本設計歷經四代的改良,油煙經本設計處理後,幾乎不再有油煙所以能夠直接排放,而不造成環境的污染。

數獨酷-程式設計

藉由檢視市面上流行的數獨書籍,統計分析數獨的組成結構及其相關模式。研究探討數獨題目的數字出現個數、分布情形及其對難易程度的影響,並且引用拉丁方陣的結構特性來進行數獨規則的研究,依據所研究規則運用於數獨程式的開發,並由電腦迅速產生數獨題目,這些電腦產生的數獨題目所具有的特性,是有別於市面上流行人工設計數獨問題的。經由這個研究,將數獨程式設計的原始碼公開,以提供進一步探究更深入數獨問題的基礎。

香蕉成熟時……

自從偶然廳長輩說,將未成熟的香蕉放入米缸可催熟香蕉後,引起我們對這個主題的興趣。只是將香蕉放入米缸就能使香蕉後熟嗎?於是我們決定先從溫度、溼度和光線等變因,著手進行實驗找出香蕉催熟最佳條件。經過一連串實驗後,發現溼度越高,香蕉成熟越快;光線的光及熱接會使香蕉快速成熟,但過度照射會使其甜度下滑;而點燃線香所產生的煙霧成分會使香蕉快熟。所以得知一個完善又合乎經濟效益的香蕉催熟環境,應在密閉空間中,置入點燃線香、濕棉花並照光。另外,為了更加深入研究,我們另外紀錄了香蕉的甜度和其果肉細胞中澱粉粒的關係,發現澱粉粒數目越少,其甜度就越高。雖然台灣是香蕉王國,但以往我們對它的認知僅停留在一種水果。這次研究後,使我們對香蕉有更深一層的認識。

自行車剎車改進裝置

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。

飛在陸地上的船

本次的活動,堪稱為一個典型的「行動研究」,期望能藉由探究的活動,嫻熟科學探討的方法,並經由實作過程獲得科學知識和技能。其活動過程是在瞭解氣墊船的行進原理後,經由尋找手邊可利用的各項材料與資源,進行各項實驗活動,成功的自製一艘能行駛於陸面和水面的氣墊船。

天啊!我看不到路標上的字!

在面向陽光時由於陽光光線直接進入眼睛,導致瞳孔縮小,此時前方物體就會因為背光而成黑黑一塊。同樣的,道路上路標的字體,也會因為背光情況下看不清楚,因此本研究探討如何減少背光對路標的影響,研究各種使字體能在背光時明顯顯示出來的方法,使開車族不會因為面向陽光而錯過轉彎的路口。由於陽光在不同位置時對路標的影響不一樣,因此我們設計製作一套實驗設備,其中有一組可調整明暗度及各種角度的燈泡組,藉以模擬太陽光在不同時間的照射狀況,並利用數位相機及測光表的測光系統,量測各種路標設計的透光率,經過研究找出最佳的路標設計方式。

Equaleit!輕鬆解決複雜的數學式

在數學的世界裡,經常可以看到變化多端的運算式子,若要計算的話,一般的計算機是不管用的。原因是它們沒有辦法支援數學式的「原貌」,例如分號、指數、函數、根號等數學符號,混在一起時的情況。於是,我便想藉助電腦程式來實現將數學式完整顯現出來並求解的夢想。換句話說,我要設計出一個功能強大的工程計算機程式,並以高中所學到的數學為原則。其中,自然牽扯到數學式子的排版藝術,以及計算機科學的演算法及資料結構。我主要的目的有四:一、顯示數學式,二、方便編輯數學式,三、計算數學式,四、做到一些現今工程計算機做不到的細節功能。研究結果中,我運用 MathML 做到結構化的顯示方式;另外藉由電腦資料結構及演算法的運作,得以快速準確的運算,並能同時輸出小數及分數的答案。

伯努利定律在樂透機上的應用

樂透機上的彩球,為何控制閥打開時,彩球就被吸管吸出。

「粉」「莫」登場

本研究旨在探討粉介殼蟲的防治方法,坊間一般對於粉介殼蟲的防治大都以化學農藥噴灑撲殺,本研究目的在於利用較天然、低汙染或環保再利用等材料製成噴劑來防治粉介殼蟲對植物造成的傷害。研究結果發現使用肥皂溶液、菸草溶液可以有效消滅粉介殼蟲,而且對受害植株與土壤並不會產生影響,而咖啡渣溶液對於粉介殼蟲有忌避作用可作為防治之用。食用醋溶液、苦茶粕溶液、薄荷溶液、辣椒溶液和蒜頭溶液都無法有效防治或消滅粉介殼蟲,其中食用醋溶液和蒜頭溶液更會造成植物傷害,所以不建議使用。

介質虹吸的運用-超慢速點滴加水器

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。