生活與應用科學科

本科展主要針對如何使騎單車變得更安全，以及意外發生率而作討論與研究。實體主要分成三個部份，「車頭照明警示燈」、「車尾方向閃爍燈」和手把上的「控制面板」。三部份都裝置【無線模組】，省掉在車體上雜亂的導線佈置。控制面板裝置在手把上可輕易地操作車尾方向燈和車頭照明燈，車尾燈具有【照明】、【警示】、【省電】、【白晝】四種模式以及【左右方向燈】功能，在任何模式之下都可以直接與方向燈功能立即切換，以降低轉彎意外的發生，而省電與白晝模式也同時響應了環保節能減碳概念。我們實際的裝在腳踏車上測試亮度、無線傳輸的距離、功能實用性，雖然只是個雛型，但已經具有相當完善的便利性與安全性。

本研究旨在探討影響旋轉燈籠旋轉速率的因素。研究過程是將一具有棉線、扇面的上紙杯與另一具有氣孔、蠟燭的下紙杯相結合，將蠟燭點燃，拉起棉線，利用對流作用，使兩紙杯共同旋轉，形成一個旋轉燈籠。我們分別以扇面、氣孔、蠟燭、棉線四項變因來規劃實驗設計，除探討各單項變因如何影響旋轉圈數外，更對各變因間彼此的交互作用作更深入的討論。結果發現，當扇面面積越小、角度越小、數目越多、蠟燭越長、燭芯越長、棉線越長、氣孔越多時，都會旋轉得越快。而各因素彼此交互作用下，仍遵守單因素之結果。最後得到旋轉燈籠的黃金比例：扇面長度 1.0 cm、寬度 0.3 cm、角度 10 度、數量 14 個；蠟燭長度 6.0cm、燭芯長度 3.0 cm；棉線長度 50 cm；氣孔數量 8 個。

漁塭防寒控制系統的研究動機與目的，是為了解決漁塭因寒流而造成養殖魚類凍死暴斃的問題，幫助漁民減少寒害損失。為了解決這個問題，我們想到了可以利用上課所學的數位溫度計，改良成溫度感測控制電路，配合加熱器與抽水馬達，將加熱後的熱水輸送至水中來調節水溫，以防止水溫過低而造成養殖魚類凍死。數位溫度計是以溫度感測器AD590 感測溫度轉換成電壓，由ADC0804類比轉數位IC 轉換成數位資料，再透過單晶片8051的處理後，輸出至七段顯示器，顯示溫度。漁塭防寒控制系統的溫度感測控制電路，AD590 溫度轉換成電壓改為10mV/°K，減法器減去0℃對應之電壓值更改為2.732V，再放大10 倍，修改單晶片8051的處理程式，除了顯示溫度外，當溫度低於A℃時，啟動防寒控制系統；當溫度高於B℃時，關閉防寒控制系統。A℃與B℃視養殖魚類的不同，可加以調整設定。

把水放在瓦斯爐上加熱，我們都知道水溫會上升，而且，鍋子的周圍也會熱熱的。我們的想法是將製作蛋糕的圈模圈在鍋子的外圍，使輻射出來的熱不會散失，而且，還可以使水溫上升的速度加快。結果，鋁合金的圈模吸收了大量的輻射熱而變燙，而且，沒有達到使水溫上升速度變快的目的。於是，我們又在圈模內包上鋁箔的方式，使輻射的熱反射回去，結果，發現它可以使水溫22度、1000毫公升的水，在五分鐘內平均水溫上升6度。這樣的結果不僅可以節省燃燒的時間，也可以達到節能的效益。

本實驗主要以苦茶粉的特性為基礎，一一發掘苦茶粉的用途，經不斷的測試將苦茶粉清潔的能力加以運用在日常生活中，試著取代合成的清潔用品。我們發現隨著沖洗用水的溫度升高其去油效果也跟著提高，清洗玻璃及鐵製材質的餐具最為容易。另外，為了彌補苦茶粉溶液去污力的不足，我們自製苦茶皂，不但可以再造回鍋廢油的第二手價值，對環境減低了傷害，製成的苦茶皂也不會傷害人體。苦茶粉特殊用途方面，我們則製作了天然的苦茶洗髮精來代替合成洗髮精，經由測試發現後者對髮質的傷害大於前者。另外，我們還觀察了玫瑰花及圓幣草在苦茶粉溶液中的生長情形，發現苦茶粉可以當做圓幣草的肥料，但不適合加入瓶花中。最後，為了建立學生資源再利用的觀念，我們回收使用過的苦茶粉溶液製作再生紙書籤，建立孩子資源得來不易的觀念，讓孩子懂得感恩惜福。

由生活經驗及課堂所學結合在一起，自己製作時下最流行的「精油」。器材是使用生活中隨手可得的物品當作實驗器材，嘗試做到真正的 D.I.Y.。方法使用「蒸餾法」，經冷凝後收集水滴，再淬取精油。

以熱電耦偵測電鍋加熱過程溫度的變化時發現，升溫過程，中上層的溫度偏高，但差異不大，當達飽和蒸氣期時，鍋內各層溫度呈100℃恆溫狀態，而水分近乾時，過熱蒸氣開始產生，越上層的，升溫越快，因此，食物置於中上層位置，受熱效果將較佳。在加水量對饅頭蒸熟的實驗中發現，加水量愈少者，當達糊化溫度後，鍋內飽和蒸氣恆溫期短，以致饅頭內部吸水量低，糊化程度就偏低，若加水達到一定量後，飽和蒸氣期延長，糊化破裂程度將趨一致，此時過多的水，將造成能源的浪費，此點由顯微鏡澱粉顆粒的觀察與澱粉糊化破裂的程度得到證明。在節能測試中，以3個中型冷凍饅頭為例，加水量110克與200克皆可達相同的蒸熟程度，但此水量的差異，將造成33%耗電量的浪費，因此電鍋蒸煮時若能控制適當的加水量，不只可有效蒸熟食品，也能達到節能省電的目的。

本實驗分別以水滴及擺鎚敲擊含羞草的關節，試圖測量究竟多大力量才會引發含羞草的觸發運動。結果發現三級關節最敏感，一級關節較遲鈍，二級關節則無反應。當經由水滴滴在羽軸以檢測含羞草觸發運動的敏感度變化時，發現一級關節在夜間反應率比白天高很多。進一步以擺鎚直接敲擊一級關節，發現其敏感度日夜間無甚差距。此外在小葉都是閉合的情況下，敲擊羽軸以檢測一級關節的反應；結果日夜間也差距甚小。我們推測在小葉展開時，敲擊的作用使三級關節的葉枕萎縮；當作用力透過羽軸、葉柄傳遞至一級關節時，三級關節的的葉枕如同避震器一般藉由變形而削減了作用力。這個推測透過比較小葉展開與閉合時一級關節的敏感度而證實。藉著測量一級關節在小葉展開與閉合時最低作用力矩推算，每經過一對葉枕大株含羞草大約可以削減 1.8~2.2％的作用效應，小株含羞草大約可以削減 6.1~8.5％的作用效應。

本系統是利用PLC控制，帶動與太陽轉動速度一半之機構，利用鏡子將太陽光反射至天花板，期望太陽光可以取代日光燈之機構。再者，可隨太陽光不同的入射角來做調整，而且利用光敏電阻控制電燈開關，當光線足夠時，自動關閉燈光，當光線不足時，自動開啟燈光，使教室照度合乎教育部規定之需求。藉以達成節能減碳之目的，並且拿來跟太陽能發電比較其經濟效益，發現本系統比太陽能發電好八百倍。

塞車是每個人的夢魘，開車順暢是所有人的希望，因此我們實地觀測紅綠燈的現況，想找出塞車的原因，並想找出解決塞車的方法；從一連串的實驗中，我們設計出文化路、縣民大道、民權路的紅綠燈關係圖，用圍棋子模擬車輛，實驗目前的紅綠燈秒數，找出塞車的原因，並且想出紅綠燈連線的方法和紅綠燈秒數的最佳數據：文化路是紅綠燈週期90 秒綠燈70 秒，縣民大道是紅綠燈週期90 秒綠燈70 秒和紅綠燈週期120 秒綠燈90 秒。