全國中小學科展

生活與應用科學科

主機房發燒了~雙窗形冷氣微電腦定時控制系統

一般的中小學網際網路主機房的溫度控制皆使用一般的窗型冷氣,但一般的窗型冷氣無法一年 365 天不關機,但機房冷氣卻不能停,如停止冷氣的運轉,則造成連線不穩定,甚至設備燒壞,目前中小學已有學校發生此狀況(如附錄一)因此我們希望使用二台窗型冷氣自動輪流使用,來達到控制主機房溫度的目的,進而使網路連線穩定。本實驗成功地製作一定時電路作為觸控開關的觸控信號產生器,讓二台冷氣能自動不停地輪流替換運轉,學校主機房之網際網路設備得以在適度的溫度控制之下,穩定地運作。除此之外,我們所製作的觸控開關定時器,亦可對工業規格做一建議,希望能開發一定時器提供觸控開關的介面,而觸控開關之電器設備,亦能提供相同之介面,如此生產之定時器即可定時控制所有觸控開關之電器設備,可避免目前觸控開關之電氣設備無定時器可用之窘境。

黏黏有餘─掛鉤的黏著力

這次的實驗在研究掛鉤吊掛重量的負載程度,及探討如何增加掛鉤負載重量的方法。

挑戰3952─全世界最高的無線感測網路系統

本研究以無線感測網路技術,在最短時間內精確定位山難救援範圍。於登山客身上裝備具有全球定位系統(Global Position System, GPS)的無線網路感測器(Octopus),取得登山客行走軌跡之經緯度,透過Octopus進行登山客間的資料交換,在登山客通過基地台接受範圍內傳遞登山軌跡資料,可增加資料傳輸效率。 研究中發現登山速度與休息時間分別呈現常態分布,兩者間關係不大。再以亂數跑出登山軌跡模擬;發現人數增加亦可有效增加資料傳輸效率。於臺北市象山進行實測,發現登山習慣與基地台位置會影響資料傳輸效率,並證實交換機制具可行性。 未來將整合基地台與資料交換功能的設定,規劃效益最佳的系統,讓登山客在安全性更高的情況下享受登山樂趣,期望再將應用延伸至生態保育。

雙軸阻尼振盪及其在電學光學和力學上的應用

本研究的目的是要發展出一套簡單可靠的方法和廉價自製的器材,在實驗台上即能有效觀測和分析雙軸阻尼諧振。我們小組研究阻尼諧振配合李沙育雙軸振動理論發現其無論在力學上、光學上、電學上、工程上皆有許多應用價值。

琴聲叮叮咚

我們以聲頻分析儀測量對木材的振動頻率,首先探討木材置放於不同溫度時的頻率變化,找出使木材振動頻率達穩定的最佳條件,並探究其原因。其次,藉由測量不同長、寬、厚度木材的振動頻率,歸納出木材振動頻率與其長、寬、厚度的關係方程式,由此關係方程式,發展出製造標準音高木條的流程。接著,我們以分貝儀測量木材的振動響度,探討木條在不同支撐位置的響度變化,找出有最大響度的支撐位置。另外,我們以氣柱共鳴法,探討不同振動頻率木條的共鳴管長度,並找出影響共鳴管長度的因素。最後,綜合我們的研究成果,完成一具高準確、響度足夠的木製打擊樂器。

完美謀"沙"案

由於納莉颱風造成了嚴重的水災,引發了身受其害的我們,想研究堆沙包防水的念頭。於是我們利用自製的小型沙包(約一般沙包 1/25 的大小),分別將沙包對齊排列及交錯排列,再搭配倒半圓形、半圓形、長條形、倒 V 字形、V 字形五種沙包堆成的形狀,並嘗試使用兩種碎石子、建材所使用的沙、海沙、及土五種材質的沙包,以及由米袋、布、塑膠袋材質所製成的沙包袋,以固定的流速及水量進行實驗,期盼藉由觀察記錄沙包滲水的情形,以找出防水效果最佳的方式。在經過不斷的實驗後,我們發現:將沙包交錯排列會比對齊排列的防水效果來的好;而沙包所堆成的形狀以長條形的防水效果較佳。至於沙包裡所使用的材質,則以一般建材所使用的沙與土的防水滲透效果最好。而沙包袋的材質,以塑膠袋所製成的沙包,其防水狀況為最佳。

這是我們喝的水嗎?!

東引島面積僅3.8平方公里,東湧水庫的蓄水是我們賴以維生的珍貴資源,卻面臨水庫優養化與集水區內的民生廢水汙染問題。若能使用生態工法,重建集水區與溼地,便可利用植物特性改善集水區環境,達到改善水質的目標,提升當地軍民的飲用水品質。挺水性與浮水性植物的密集根系,可吸收水中溶解的物質並攔截懸浮性物質。因此選取東引島上現有物種,水芋、細葉碎米薺、浮萍與布袋蓮,經由實驗結果得知,植物淨化水質的能力,挺水性以細葉碎米薺最好,浮水性以布袋蓮最佳。

躍然幕前-立體影像拍攝條件之探討

本研究建立視線三角形之模型,用於推算拍攝立體影像時兩鏡頭的最大間距,並預測立體影像凸出螢幕之距離。接著拍攝並編輯用於立體影像觀測實驗之影像對,以觀看對照示意圖的方式,量化不同拍攝與顯示條件下合成效果的差異,最後透過受測實驗的進行找出人因上的限制條件與數值,並驗證模型。經本研究可推知,影像凸出效果主要受兩眼影像顯示距離影響,可由沙漏形視線三角形模型預測並進行調整與控制;欲拍攝可舒適合成之立體影像時兩鏡頭之最佳間距約為6公分;改變影像尖銳與平坦程度的因素主要為角度資訊(含鏡頭間距與拍攝角度)及顯示時兩影像的距離;利用兩可旋鏡頭拍攝可改善平移兩眼影像時造成的變形,使影像尖銳與平坦程度更符合真實情況。

來電顯示---利用電解水時的酸鹼變化製作畫板

由實驗得知在濃度高與電壓大的情況會產生水的電解, 利用指示劑檢測可知電解時電極的兩端有不同的酸鹼變化, 正極為酸性、負極為鹼性。因為電解時需用到電, 於是我們想設計一個電路玩具, 在通電後可以產生水的電解, 並且會產生酸性或鹼性來讓指示劑變色。這個研究製作出來的電路玩具就是可拿來寫字或畫圖的畫板, 根據電解水時酸鹼性變化的原理以及利用電流形成通路所完成的一件作品, 經一連串的改良與修飾後成為超可愛的海綿寶寶畫板; 在畫筆接觸畫板的瞬間會形成電流並產生水的電解, 還可以利用正、負極轉換開關的切換來控制畫筆的正、負極, 以產生酸性或鹼性, 這樣就可以在沾有指示劑的畫布上寫字或畫圖, 讓畫布變色。而且我們尋找出適合在畫布上作畫的天然指示劑, 不同的指示劑在來電時會顯示出不同的變色效果。

顏面何存─美勞作品的保護

問題\r 作品褪色的原因?\r \r 假設\r 1光照\r 2雨淋\r \r \r 實驗\r 1研究紙質的耐光性\r 2研究紙質的耐水性\r 3研究顏料的耐光性\r 4研究顏料的耐水性\r 5研究顏色的耐光性\r 6研究顏色的耐水性\r 7研究保護美勞作品的方法\r \r 結論\r 提出保存美勞作品避免褪色的可行辦法。\r 壹