生活與應用科學科

本研究探討灰塵與除塵紙效果的關係，我們先從日常生活中觀察教室不同位置灰塵的種類，並用顯微鏡觀察除塵紙的結構以瞭解其纖維排列方式，接著開始針對四種不同顆粒大小的粉末及三種不同粗糙表面來進行除塵效果的實驗，本研究的結果如下：（一）不同地點的灰塵種類是不一樣的，當我們進行除塵時，需想想清潔環境的灰塵大小與種類，對於沙子及一般毛髮棉絮，除塵紙有不一樣的功效。（二）除塵紙纖維排列方式不盡相同，多是交錯排列，纖維極細，除塵紙與表面互相摩擦，灰塵受到電場的感應，會輕易地附著在絨毛上，達到除塵的效果。（三）本研究實驗出除塵效果與灰塵顆粒大小成反比，模擬灰塵的除塵效果由優至劣分別為「太白粉→鹽巴→胡椒粉→砂糖」。除塵紙若使用於家中或學校時，須注意是否有顆粒過大的灰塵，否則除塵紙將沒有功效。(四)除塵紙適合在平滑處使用，不適用於粗糙的環境，否則會破壞除塵紙的表面結構，達不到除塵效果。

本研究以充分利用國中所學的力學與力學在營建科技的應用，使用碳纖維絲、棒等的材料，模擬碳纖維包裹而成的樑板柱體，來對有關碳纖維作用力運用於日常生活的產品的研究。經由參考課本及一些論文文獻等知道碳纖維有質輕、剛性強等特性，由於在歷屆科展中並無對此主題有相關之探討，因此經過本組在實驗中發現問題與討論後，我們得到下列結論：藉由材料因荷重變形的現象，來比較碳纖維在不同產品中的應用，確實呈現其重量輕且又剛性強的特性。並且將碳纖維運用於不同建物，如橋樑等亦然。發現在考慮其所使用的位置與時機的環境與產品的特性時，當選對地方與使用時機，碳纖維才能發揮比其他材料更輕但剛性更強的優點。

上體育課時，無意間發現我和同學差不多時間換的新鞋一段時間後，他的鞋子破損嚴重，而我的鞋子卻只有輕微磨損，這到底是什麼原因呢？又在800公尺體適能測驗後，又有同學頻頻喊腳好痛，而我卻只是喘氣，這又是什麼原因呢？難道是他的腳和我的腳是不一樣的嗎？這個問題一直放在我心裡覺得納悶。有一天剛好打開電視機，眼前出現了某鞋子品牌的廣告畫面，搭配上精彩絕倫的廣告詞，「穿上××核心氣墊鞋，每天就能幫雙腳減少30頭大象的重擔與壓力！」真的好神奇喔！後來仔細想想，真的有效果嗎？「廣告」真的可以相信嗎？該不會是賣瓜說瓜甜吧！真的每一雙鞋都適合每一個人的腳嗎？有太多的疑問，於是，興起了我一探腳底秘密的想法。剛好四上健體課正進行到運動有益健康的單元，內容談到走、跑、跳的動作＜如附件一＞，我把想法告訴了老師，在老師的指導下，我們便進行了一連串的研究。

首先以風洞實驗器固定風速、風源位置，測定建築物質量與受風面面積的關係。其次採用攝影機攝影風吹襲不同形體之建築模型，以慢速播放來觀察模型的振動情形；並利用乾冰、色光照射，佐以攝影播放觀察建築物周遭氣流之流動情形，求取氣流方程式。最後利用上述方法，測定風對不同複合式建築物之振動及氣流流動變化情形的影響。實驗發現建築本體愈重時，風影響其振動頻率也就愈小，這是因建築物受到地球引力愈大，風要吹動建築物所需的作用力也愈大。而建築物雖受風面面積一樣，但若受風吹襲的方位不同，仍會造成建築本體振動頻率相當大的差異，這將造成居住在其中的人感到不舒服及不安。實驗中並發現以另一棟建築相組合(複合式建築)可有效降低振動頻率：若多棟建築地基連結在一起，則抓地力愈大，穩定度愈高；或當多棟建築本體利用連結建築連接在一起，則加起來之總質量遠大於單棟建築物之質量，因此風造成振動頻率就變小了。故整體而言，附加建築是降低風影響建築物振動的好方法。

文明和科技為人類帶來便利的生活，相對的也製造許多污染。設法找出最反璞歸真的暖包，就成為驅使我們進行這個實驗的最大動力。要做出最反璞歸真的暖包，需要的材料必須容易取得、保溫效果要好，還能重複使用。我們找出使用適量的黃豆，加上保暖性高的布料，配合家庭必備的微波爐，就可以簡單的製作出好用的暖包。這個實驗包括國民小學自然與生活科技課程南一版第一冊第二單元「物體受熱的變化」、第八冊第一單元「熱與我們的生活」，以及國立編譯館第十冊第二單元「物質受熱的影響」，還有南一版第八冊第四單元「永續家園」的內容，也讓我們將所學實際從實驗中驗證。

本研究主要是探討翼端小翼對飛機飛行的影響，翼端小翼在現在不少的飛機上都有這種設計，假設小翼可以阻止飛機機翼末端的氣流上旋，進而增加升力與推力，讓飛機能提高飛行時的效率，為了驗證這個假設，因此製作了簡易風洞對小翼的升力進行定性和定量的探討。本研究首先由平板機翼與克拉克 y型翼在相同攻角、展翼面積不同下各所產的升力差異，進一步藉其升力的差異情形，探討其差翼原因，接著就其差異原因設計小翼以使克拉克 y 型翼的升力提高，最後則探討翼端小翼的形狀與升力的關係，藉以歸納出那一種形狀的小翼是較佳提高升力的小翼。本研究乃在自製的風洞下進行實測實驗研究，實測所得數據並繪以折線圖進行研究比對，最後驗證所得的結論頗具參考價值。

本研究共設計十二個實驗，探討垂直型風力發電機如何將各方吹來的風充分利用，首先設計能減少風力扇葉轉軸轉動摩擦力的軸承，接著製作導流罩以收集所有吹進來的風並提高 磁動生電的轉換效率。我們製作的風力發電機將來自四面八方的自然風有效利用，具積少成 多的集風特性，輸出電壓可達30V以上，並能針對鋰電池充電，發揮以時間換取空間的特殊 功能，且因為體積小，非常適合於臺灣地狹人稠而且風力不強的環境。我們將自製的發電機實際應用在學校走廊、樓梯間以及樓頂進行發電，可以提供夜間照明，達到自給自足的綠色能源目標。

吃營養午餐後，喝優酪乳時突然發現，為什麼喝起來的味道是酸酸的，這使我們想起自然課曾做過生活中「酸與鹼」的實驗，且瓶上包裝印著每c.c. 含有一億個「活菌」，更讓我們對優酪乳中「活菌」充滿好奇，於是，我們便開始著手收集資料並歸納、實驗，展開與優酪乳的第一類接觸。

在我們週遭環境中常可見到許多種類的植物，然而可以叫出名字的卻少之又少，或許我們可以查閱植物百科之類的書籍，但是這類書籍通常多不在手邊，就算有了植物百科，也不易翻到顯示該種植物的正確章節。假如我們可以將想要認識的植物葉片影像取得後，透過網路將該影像傳送至植物葉片資料庫查詢，經過分析辨識，資料庫再將結果傳送回來，這樣不是比查閱植物百科方便多了嗎？本研究提出一種利用輸入葉片影像來進行植物資料庫辨識查詢的方法，藉著最佳權重組合的特徵值及兩階段處理的策略來調校系統，以達到較佳的整體辨識效能，從實驗測試的結果得知，我們的策略與方法確實有效，有82%的查詢葉片可以被精確的辨識出來，每次查詢的平均反應時間為17.22 秒。

「毒魚」是原住民傳統的捕魚方法之一，但是我們這一代的小孩對毒魚已經是一無所知，這一次我們以一種認識族人傳統漁獵文化的態度，用國小學到的科學方法對「毒魚藤毒魚」的相關問題一一探究。經過研究之後，我們認識了魚藤的特性，發現各種「解毒的方法」其實是溪水自然稀釋的作用，但是也了解過去許多原住民部落在毒魚時，他們只取生活所需，不隨便殘害魚蝦，解毒是他們對水中生命的珍惜以及尊重他人財物的表現。毒魚在過去原住民部落都是一種集體的行動，整個過程有長老的召集、倫理性的分工、技術的傳承、虔敬的祝禱、公平的分享漁獲等等，雖然我們已經遠離了那一個毒魚的年代，但是透過我們對這項漁獵文化的親身研究，在內心中我們也分享了過去原住民部落特有的豐收與喜樂。