生活與應用科學科

土石流是一項可怕的雨水災害，對新竹地區而言更是可怕的夢靨，由去年研究的經驗，\r 今年我們針對雨量器的外在因素、風修正及土石流預警器可行性，作進一步的實驗。\r 研究結果：（1）最小臨界雨量器開口面積約為200 cm2。（2）最小臨界雨量器高度約為\r 25cm。（3）雨量器選擇圓形開口，會有較佳的效果。(4) 風越大降雨傾角越大，風速每增加\r 1m/s，降雨傾斜角度會增加0.7 度。 (5) 數值修正法中的雨量修正係數M，對雨量修正有很\r 好的效果。(6) 儀器改進法(風擺式雨量器)，修正風所產生誤差效果不錯。(7)虹吸型及直落型\r 的風擺式雨量器，結合水位警報系統，所構成的土石流預警器效果理想，可行性非常高。\r 最後發現，查閱相關資料有驚人的發現，全世界的國際標準雨量器都是固定式的，這是\r 很嚴重的問題，因為通常颱風天風大雨大，所收集的雨水小於實際落下的雨水，可能還沒發\r 佈土石流警報，就發生土石流了，所以希望有關單位重視這個問題，或者可參考本小組研究，\r 也許有所幫助。

在吃完營養午餐後，同學清洗餐具，總會讓油膩膩的水流入水溝，對環境影響很大。因此，我希望能使用安全又有趣的方式來改善污染問題。首先觀察油、水的特性，瞭解油會浮在水面的原因，於是進行簡易分離槽的改良研究。本實驗探討在不同條件下影響油水分離的各種因素，最後製作「環保油水分離槽」，並且改進它的缺點，讓「油切」---水分離出來。改良後的「環保油水分離槽」排水速率 14.56 ml/s，油脂截留效果可達到 100 %，對降低水源污染有很大的幫助。我們也改良環保油水分離槽，製作「顏料過濾槽」和「污水過濾槽」。顏料過濾槽能讓溶液照度平均增加533.44 lux；污水過濾槽沉澱物清除率為 90.84 %，能讓大量的水再循環使用，藉以達到節約用水的目的。

瞭解自製的簡易風力產生器系統內風力強度的分佈情形並量化風力大小與發電量的關係。此風力產生器對應的發電量，會因風扇位置的相對應而有其對稱性，此對稱關係會隨著所開風扇的個數而隨之降低。風力強度有隨距離遞減的趨勢，而不穩定流會因風力產生器邊壁的關係在距離風源15 cm最嚴重。如需較強的風力利用，則在近風源10 cm處可最有效率使用。在旋翼的設計上，如欲產生較大功率，葉片數目以長5 cm、寬4 cm、數目4片為最佳。水平軸的旋翼設計可知葉片愈短愈費力省時，反之葉片愈長愈省力費時，因此常見台灣目前所使用之風力發電機組皆為超大風扇葉片。在垂直軸的葉片設計上，發電功率不及水平軸，但卻有不必考慮風力來源方向的好處。

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.

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。

本研究源於我們參加Power Tech科技創作競賽，萬獸之王的機械獸既要參加「接力賽」，又要進行「拔河賽」。如何兼顧二者，因此進行了研究。結果發現： 一、不同摩擦力的萬獸之王，以6cm*6cm大小的腳底板，前腳貼上防滑貼條，曲面的腳底是最佳的摩擦力組合。 二、不同腿長的萬獸之王，腿長愈長，且腿長比例相近，曲柄裝在第二孔是最穩定的設計。 三、不同連桿形式的萬獸之王，以交叉連桿設計，並將連桿加長，能使萬獸之王走得最快。 四、在最佳速度的條件下，腿長比例無明顯差異，前腳加止滑，能拉動的重量較多。 五、最佳的拉力的萬獸之王，配重分散於前端，以水平方式拉繩。 六、兼顧行走速度快與拉力大，要在驅動所在位置加上防滑設計與增加配重，會有較佳效果。

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。

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。

我們用VB編寫一套程式，將Wii Balance Board、攝影機整合成可以即時量測重量、重心變化及影像的測量系統(以下稱為WBMS)。此系統可精準測量紙盒受的重量，精準度高達99.85%。在增加紙盒支撐的實驗中，WBMS記錄的數位化資料分析發現：結構與邊框的交點最能有效的增加紙盒的承重，而且將結構有效的分配，所以位於邊框的V型支撐能圍出一個最大的有效支撐區，使紙盒承重增加。傳統單擺實驗在擺角為5度及40度的實驗誤差為0.41%及4.97%，以WBMS測量則誤差降為0.26%及0.18%，有效幫助實驗進行。在Y擺實驗中，WBMS具完美且精準的將Y擺的李沙育圖形分解出兩方向的單擺運動的功能，可運用在判斷及預測紙盒受壓力崩垮的原因及時機，可進一步發展有效的支撐回饋系統及雲端監測。

從磁煞車現象觀察發現，原來磁鐵能吸引的金屬物質並不是全部，且磁鐵對於不能吸引的銅、鋁、銀等金屬，在運動的情況下（磁場產生變化），會產生渦電流。這現象會有熱能及煞車情況發生，因此我們想從比較簡單的煞車磁現象出發，研究有沒有更貼近生活物理的工具或設備去設計一個可行的研究。本次的研究我們利用自製鋁軌逃生梯，以類似電梯垂直升降的方式，在不需要電源動力的情況下，探討配置不同數目磁鐵的壓克力逃生乘坐箱其末端加速度和終端速度的大小。進而探討配置最佳磁鐵數量下乘載不同的重量所產生的終端速度。並嘗試以阿特伍德機雙磁阻的設計，建立一個適合運用於現實生活裡的逃生梯設備。