生活與應用科學科

空氣分流經過曲面和直面的阻礙形體時,曲面和直面的流速不同。本研究透過自己設計的測量儀器,測量計算出在微小風道中氣流的流速,並描繪出在曲直面的形體變化或有擾流板時氣流流速線的變化,另可利用觀測流速不同時壓力差異的顯示來解釋流體中漂浮的差異性。

雲霄飛車，多麼令人喜愛的一項遊樂設施，當大家玩起來快樂起勁，說起來頭頭是道，我們更想親手打造一座雲霄飛車，體驗並加以控制地心引力。我們在建造及操作中驗證如何對抗地心引力，而保持在頭下腳上的半中空不會墜落。又轉彎時可以利用傾斜來平衡力量的作用，而不致於飛出彎道。整個研究從尋找車子和軌道開始，設計、製造、修改、取捨、放棄、重建到完成，整個 DIY 歷程，是向來很少動手做的我們很棒的一次體驗。在建造過程中，對於重力和雲霄飛車轉彎時的各種力量之間的關係，有了更深的了解，學到了好多的知識及經驗。

為了不要讓台灣的水白白的流走，我們要把水流的動能轉變成有用的電能，為了要有效的提升水車的發電效率，我們展開了以下的各種探討，也希望這小小的研究種子，將能水流發電落實在台灣的每一個角落，我們更期盼台灣是一個處處有黃金的美麗寶島。

顯微鏡、望遠鏡、相機等所使用的每個光學玻璃透鏡，只有固定的焦距，無法靠單一透鏡做到倍率的改變，必須靠拉長或縮短多個透鏡之間的距離。因此鏡頭的長度、系統的體積、和成本上都不是最佳的選擇。我進行可改變倍率透鏡之研究，將傳統光學玻璃透鏡改為高彈性薄膜和高折射率液體所組成的液體透鏡，透過控制透鏡內層的液體填充量，可讓彈性膜有不同的表面曲度，形成具多重倍率的液體透鏡。在這個研究中，我進行許多研究工作，包括透鏡的設計、彈性膜和填充液的特性研究、填充液改變量的影響分析及調整方法、透鏡相關理論、透鏡教學教具、非接觸式測距等，完成了可變倍率透鏡，在物理的透鏡成像教學和生物觀察，以及實際應用上，都提供很多的幫助。

為了不辜負太陽光的美意，也為了讓地球能增能減碳，更為了綠色能源(太陽能發電)可以落實到台灣的每一個地方，我們結合了太陽熱動力、煙囪效應、凸透鏡聚熱與風力發電技術，設計製作了一個「小而熱」的小型太陽能發電器、這個裝置只要有陽光就能發電，而且是愈熱愈發的太陽能發電裝置，同時也能將電能轉成化學能儲存到電池，使沒有陽光時也有電可用。

蛋殼是生活中常見的廢棄物，但將它處理後的主成分卻是和市售乾燥劑十分類似的CaCl2，因此希望利用蛋殼製出日常可用的乾燥劑。實驗先將廢棄蛋殼加以處理，再將完成之乾燥劑和五種常見乾燥劑成分進行比較，測量各自可達到的相對濕度、乾燥速率及飽和吸溼量。實驗發現蛋殼乾燥劑在各方面皆有不亞於其它乾燥劑成分的表現，且反應後不會生成會傷害環境及人體的強酸、強鹼等有害物質，更可用加熱方法還原，具有極佳實用性。未來希望可向蛋殼成分、吸溼量作進一步研究，使它成為更方便日常使用的乾燥劑。

抽水機所運用的原理，是藉由內部壓力小於外部壓力所形成的壓力差，來完成抽水的目的。而產生壓力差的地方就是幫浦，現有使用的幫浦是利用引擎或電動馬達作為動力，去帶動幫浦，或利用高壓壓縮空氣通過文氏管產生真空來達到壓力差的目的。試想當沒有抽水機，或停電時，將如何抽水呢？既然抽水需要真空來製造壓力差，就我們所學汽車進氣歧管處就有真空，而依據交通部95 年1 月份之統計，全國機動車輛(汽機車)總數為19,912,431 輛。幾乎每一人就有一輛汽機車，故可用以抽水之真空來源，無所不在。在沒有傳統幫浦時，我們想到的方法：先將箱子(容器)與汽車或機車的進氣歧管連接後，將引擎發動，此時箱子內的空氣會被發動中的引擎抽出，而使箱內變成負壓；此時箱外的壓力為一個大氣壓，因而我們僅需要以管子將箱子與我們要抽取的液體（如：水、油等）完成連結動作，便能利用箱子的內、外壓力差（箱子外在壓力大於內在壓力）而將外面的水快速吸入箱中，以達到我們抽水的目的。當水被抽完或箱中已滿時，此時我們將箱子通大氣並把放水閥打開，使箱內的水能順利且快速排出，甚至我們可以將箱內加壓以加速排水速度。一個沒有幫浦的「幫浦」，從此誕生了。

我們的作品「神奇的指揮棒」，是從中壢太平洋SOGO 百貨公司的「音樂玩偶鐘」與「磁簧管」中得到創作靈感。我們選擇平凡無奇，有著圓周運動，規律旋轉的時鐘，但在旋轉的時針、分針、秒針上面，裝上神奇的強力磁鐵(銣鐵錋磁鐵)後，一切都改觀了，就好像交響樂團的指揮大師，他那手中神奇又偉大的指揮棒，也像哈利波特的魔杖，順利變出我們的科展作品「神奇的指揮棒」。在整個實驗過程中，老師指導我們，首先必須對磁鐵基本的特性與現象，有徹底的了解，所以我們從「測量磁簧管感應距離與角度」著手，接著再以磁鐵和磁簧管為應用主軸，搭配時鐘規律的運動，進而做到定時的控制，這些都經由磁性的感應，使磁鐵和磁簧管完成電源及信號的傳遞，以達成實驗中的使用需求。這個磁鐵感應的實驗，讓我們經歷了一次奇妙又有趣的磁性之旅。

因為團體活動花藝課插的花很快就枯萎了，所以想研究出使水插花常保鮮豔美麗的方法。根據學校自然課所學相關單元的知識，再加上花店老闆和書籍的資料，我們擬定研究計劃，進行實驗記錄、分析結果。在本研究範圍內，我們發現：想要有一盆漂亮又耐久的長壽花，就必須每天換水、以十字剪莖的方式剪短高度後快速於底部加熱、置於較光亮處、加保鮮劑於水中、拔掉一些葉片、而且容器不能太小。

經由逛鄉間廟會看童玩的刺激，引起自製童玩的動機，再藉由不斷的把玩中，發現這些童玩所具有的規律性，玩具律動的特質都與重心、高度和穩度等變因有關係。為了要從實際製作玩具與操作來驗證物體的重心、高度和穩度的關聯性，因此自製聰明筋斗丸、旋轉不倒翁、疊疊樂、平衡針、神椅、漂浮管、怪坡、找長瓶的重心、挑戰高度及穩度的關係等，自己擬定測量方式，由所得到的數據分析確認物體的重心、高度和穩度的確有關係。由此次觀察活動中，使我真正親身體會到「坐而言不如起而行及知難行易」這兩句銘言的真諦。