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生活與應用科學科

風力發電之葉片設計及其應用

風力發電是將風能轉換為電能的一種發電方式。以風力發電來節能的構想,可能由於能\r 源短缺,環保節能概念的提倡,近年的科展作品很多,市面上也有很多販賣自製的風力發電\r 機的產品,放在家中頂樓的地方來儲存電能,而我們的科展主要是想探討葉片如何設計才能\r 得到最好的發電效果,所以實驗過程主要是在探討葉片的迎風角度、形狀、數目、面積大小\r 對發電效率的影響。藉由轉動的原理,我們估算出葉片的迎風角度在0 度至45 度之間會有最\r 佳的轉動效果,經由實驗的測試發現葉片迎風角度在20 度左右,可以得到最佳的轉動效果;\r 也由轉動的原理,在相同的風力下,轉動慣量(由葉片質量及葉片距轉軸距離所決定)愈小轉\r 動會越快,實驗後也可得知葉片形狀、數目、面積會影響到發電效果,最後找出發電效率最\r 佳的葉片來製作風力發電的手機充電器。

神祕的大鋼球

當人們把建築物加高時,漸漸了解只靠強化房屋的結構並不足以抵抗強風的破壞。此時,阻尼器就誕生了,阻尼器能夠有效減緩房屋的搖晃幅度,可以避免強烈搖晃使房屋結構遭受破壞。我們的研究主要是探討阻尼器對大樓晃動降低的成效,並改變各種變因來得到阻尼器最有效的形式。常用的阻尼器分為三大類,分別為被動是阻尼器、自動式阻尼器及半自動式阻尼器。在我們實驗中即利用被動式阻尼器及半自動組尼器兩種來做模擬,並以自製模型大樓做測試。實驗結果發現阻尼器的確可以有效降低大樓晃動情形,且因阻尼器形式不同,而有不同程度的減震效果。半動式阻尼器比被自動式阻尼器中的風阻尼器與液態阻尼器瞬間降低大樓晃動效果來的好。而在半自動組尼器實驗設計方式與正式規格不同,而造成大樓晃動時間稍微延長。

留住你有何用-DIY 太陽能熱水器

五下康軒版第三單元,熱的傳播與保溫提到,熱是可以藉由不同的材質加以傳播和保溫,於是激起我們想利用大自然的熱源,使水溫不斷上升以節約能源的使用,結果發現透過傳熱速度較快的金屬物質,加熱再利用較佳的保溫素材,的確可以將太陽的熱保留住。

紙上談「繩」

環保署在近年來大力推行禁用塑膠袋的政策,取而代之的當然是環保又隨手可得的紙袋了。而紙袋的種類與製作方式千奇百怪。本研究的目的在於紙袋上的手提紙繩部分,影響紙袋的真正負重能力。因此就學校中隨處可見的各種不同紙類,設計實驗加以研究紙類的負重能力,以及紙繩的編制方法。我們發現,當紙繩越長、紙繩越寬,紙繩材質越緊密,以及紙繩越厚,編制方法越簡單,所能負荷的重量就越重,有些甚至超乎我們所能想像的範圍。若是能在紙袋上多所著墨,相信能夠造出超級紙袋。

Great ! 土肉桂 !

土肉桂葉茶非常甘甜又有點辛辣,味道很香很特別,經查資料得知,土肉桂葉具有抗氧化力,葉子內的精油具有抗菌效果。實驗發現以快鍋水煮土肉桂葉15分鐘,可以製成高抗氧化力的甘甜飲料。土肉桂葉液與其他飲料進行抗氧化力的比較,其抗氧化力表現不錯,所以高抗氧化力的土肉桂葉液,是值得發展的健康飲品。實驗發現運用自製簡易的蒸餾設備所蒸餾萃取的土肉桂葉液,可以有效的抑制黴菌,適合作為『天然殺菌洗手液』。75%之蒸餾萃取的土肉桂葉液可作為砧板抑菌液,每天以噴霧方式,抑菌效果可以維持至少24小時。100%之蒸餾萃取的土肉桂葉液可作為皮屑芽孢菌的抑菌液。

有「氧」生活

每逢冬天寒流來襲、氣溫大幅下降之際,一氧化碳中毒事件總是在新聞媒體上頻傳。雖然目前市面上已經有許多的一氧化碳警報器,但一氧化碳中毒事件在新聞報紙上的篇幅卻不曾遞減,所以我們想要設計出一套擁有新功能的一氧化碳偵測器,來杜絕此類的悲劇。本系統是由一氧化碳感測器與微電腦控制電路,統稱中控電路,加上通風系統以及警報與操控電路結合而成,將一氧化碳偵測器感測的結果傳至中控電路,若一氧化碳濃度過高時中控電路接收到訊號後,就會自動開啟通風設備,利用窗戶的開啟加上排風機快速排除屋內的一氧化碳,大幅減少一氧化碳滯留於屋內的時間,排除人們因為吸入過多一氧化碳而中毒死亡的機會。 因本系統的防護機構是全自動作用,所以能排除各種不預期人為失誤而造成系統失效,做到全方位保護的作用。根據實驗本系統能在半分鐘內排除一氧化碳,效果良好,確實能避免一氧化碳中毒,固本系統能全面杜絕所有一氧化碳中毒事件。

黃金激爆之PLED!!

利用化學合成法合成出聚苯胺及 MEH-PPV,經過一連串的製程作出高分子發光二極體(PLED),再用 I-V 儀量測。實驗中以聚苯胺及 MEH-PPV 的薄膜厚度為變因,進行實驗。 電壓值為 10V,量測樣品通路上的電流。一開始電壓在跑時,量到的電流都為 0A,所得到的圖形為一水平直線;當電壓到達一個值時會向上爬升,但爬到一個階段後圖形呈現鉛直掉落至電流為 0A,圖形又恢復成水平直線。過程中看到了薄膜厚度對樣品確實有影響,又鋁電極的厚度不能承受過大的電壓,所以,用銦粒壓在元件上藉以保護。 Using Chemiccal polymerize PANI and MEH-PPV make through a series Polymer light emitting diode(PLED)Produce.then using I-V meter surveies. PANI and MEH-PPV change of thick proces.Experiment design I-V volt for meter conduction of current of sample .The voltage moving.First meter current is obtaining the figure is horizontal when voltage increase to a special value , but increase a while , the current will fall down to zero volt. Figure will go to horizontal that sample will change .Thick is different,and aluminum cathode can not suffer too much voltage .otherwise will burn.

利用簡易電路測量手臂穩定性

利用測試棒和金屬軌道瞬間短路,透過電容器提供的穩定電壓來增加測試的靈敏度,並且利用二極燈泡和蜂鳴器並聯取代火焰大考驗的瞬間放電的危險性來充當警告燈號與聲音,就可以結合成一套有趣的測試儀器。每週平均運動時數較多及接尺所需的反應時間較少者,其測試時,移動的速率會比較快。但是反應時間和每週平均運動時數兩者間並沒有絕對的關係。若以血型而言,A 型血液測試者在直線穩定度的測試一關通過率較高,AB 型者在通過率不管是直線或複雜型軌道的測試通過率不像其他血型者差異性那麼大。自己製作一套測試儀器不僅可以紓解壓力,也可了解自己手臂的穩定度。

傳聲筒之五四三

本研究主要探討傳聲筒傳聲的最佳條件,如:距離、材質、表面粗糙程度,及不同角度時筒壁和筒長間的相互關係,期望能找到傳聲筒角度和長度之間的最佳比例。在前四個實驗中發現,當距離愈短、入射角=反射角、愈光滑和堅硬的物質,對聲音的傳播較有利。基於此發現,進行實驗五與實驗六,利用塑膠PP板和厚紙板做的集音管,並不會和音源產生共振的情形,而集音管口直徑達到3公分時,能測得最大音量。最後,依此條件設計實驗七,用手繪圖稿和三角函數,找到不同夾角的傳聲筒與筒壁長度的比例關係。結果證明,傳聲筒並非大聲公,無法使音量變大;最佳傳聲筒:當夾角4゚時筒長為41公分,6゚時筒長為32公分,8゚時筒長為18公分,10゚時筒長為23公分。

噪音大追擊

記得三年級時,我們班的教室位於震善堂附近。每當廟會開始,我們就被廟會所舉辦的誦經活動吵得無法專心上課,此時,我們談話都必須提高聲量才可聽到對方的說話聲,一天下來每人的聲音都啞了,而且同學的脾氣似乎變大了,心情變得很急躁。但是當廟會結束時這些情形就不見了。 \r 現在我們升上四年級換一間教室,許多衝動的行為都不再發生!因此;我懷疑我們的脾氣與急躁和聲音的大小有關,我和幾位同學討論這種情形,有人說:「會影響」;但也有人說:「一點也不影響,再吵我也能保持愉快的心情」。 \r 我們討論一直得不出結果,於是我們就請教老師。老師聽了就鼓勵我們做研究調查,於是我們組成「噪音追擊小組」,並請老師指導我們做這項實驗。 \r