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生活與應用科學科

龍貓巴士的最高境界

研究分為兩大項目直線競速及翻滾直線:以最短的時間跑完全程300cm翻滾:在45 秒內能翻轉最多的圈數 製作過程中主要有兩大部分車體結構及動力來源車體結構:利用密集板製作車身及輪子,再配合電池、馬達提供的動力。動力來源:提供的兩個馬達、一套齒輪、由一人負責組裝,再使用兩顆高電流的電池。*其中以下列幾點會影響車速及翻轉的順暢、速度輪軸長短:影響車子行走的平穩性。輪子直徑大小:馬達轉速相同時,車輪的直徑大小會使車速有改變,分別在兩大項目中,都會受到很大的影響。車體重量:對地面的作用力影響車子行徑的速度。車輪使用的材質:試用各種材質,摩擦力的增減、抓地力不同,會影響跑速。軸距長度:受限於馬達的裝置,車身板前後長度,使翻轉的直徑影響到翻轉的速度及圈數。車蓋的材質及車蓋長度:影響翻轉時的弧度及順暢度。

膨脹收縮瓶塞

一種可在膨脹狀態及未膨脹狀態間轉換的膨脹收縮瓶塞,為了簡化零件同時符合一般人的使用習慣,本設計之瓶塞包含:一彈性橡膠之塞座及一剛性塑膠之旋轉控座,其中該塞座之一控孔內具有一般設有螺旋導溝且具有孔徑變化的螺導段而該螺轉控座上具有一可在螺段內旋轉的螺轉頭,上述螺轉桿上徑向突出數條可在螺旋導溝內移動的螺旋突條。當螺轉控座之螺轉頭對應塞座之控孔內的一容置部時,該瓶塞在未膨脹狀態,可將瓶塞放置於瓶口內,而當螺轉頭轉到控孔上一假想孔徑小於容置部之膨脹時,受到螺轉頭的頂撐,該瓶座之一塞壁會徑向外擴,而使瓶塞由未膨脹狀態轉換到膨脹狀態,將瓶子密封。使用者之習慣即將瓶塞逆時針方向旋轉約本設計有兩種形式一種可重複使用之二段式瓶塞使用右旋螺紋,一種為不可重複使用之三段式瓶塞使用左旋螺紋,塞座之控孔內有一段無螺紋導溝的容置部。

以水筒模式建立水資源管理預測系統

本研究提出以筒狀模式,計算台灣中部2006至2009年間29場崩塌地及17場土石流案例。實驗分析以第(一)(二)(三)筒水深及土壤雨量指數(SRI),及水土保持局土石流累積雨量警戒基準值之方法涵蓋案例百分比計算警戒基準值。研究顯示土石流RTI1及RTI2值較崩塌地高80%及25%,此與土石流發生需有大量降雨有關,而崩塌地RTI1值偏低,RTI2、RTI3及RTI4值則較土石流案例接近,乃因崩塌地發生於土層含水量達一定程度時,將由涵蓋90%案例RTI值顯示,RTI2及RTI3仍合理,RTI1及RTI4則低於200,該兩項對於災害警戒應用性較低,後續依涵蓋案例90%、50%、30%、10%。

我家的柳橙也會長椰果

本研究利用當季產量過剩之柳橙,及其他具高糖度、高氮量、生質廢棄物,如豆渣等原料,以製造細菌性纖維素(俗稱椰果),並探討椰果製造之最佳條件、主副產品特性分析及其在生活上之應用。研究結果發現:(1)細菌性纖維素生長之最佳條件為氮源(peptone)0.6g/L,PH值4.5,醋酸濃度0.8%(v/v),醋酸菌接菌量25%(v/v),糖度14oBrix。椰果產率達400g/L(2)本產品含水量達98%,椰果粉之吸水率達327%;副產品-醋酸菌發酵液,具有良好抗氧化活性,有再利用價值。(3)細菌性纖維素富含水分,具彈性有保濕效果等特性,可做面膜;食用後具有飽足感,可製成低熱量的膳食纖維食品或食品原料;未來或可開發成生醫或工業材料等,用途廣泛,經濟價值高,是值得開發的新食品科技產品。

掀池得點

本研究主要分為兩大部分,原理主要是依照化學課本第六章「電池、電解、電鍍」。其一為拆解廢棄乾電池,取出其中的鋅殼、二氧化錳及碳粉等成分,分別製備出氫氣及氧氣。同時將中心碳棒研磨成細粉使用於燃料電池的電極製作上,再自行製作、組裝燃料電池,在陰陽兩極分別通入從廢棄乾電池而來的氧氣與氫氣,配合三用電表量測其電壓及電流,並觀察過程中各種參數對實驗結果的影響。研究發現鹽酸的濃度對氫氣的產生速率會造成影響,而二氧化錳也確實具有催化功能,可加速雙氧水分解使產生氧氣。若燃料電池的陰極通入氧氣,則電池電壓會比陰極通入空氣時為大,電流方面的數據顯示也是如此。

日光建影-日照與建物陰影遮蔽模型程式設計研究

土地有限,建築物不斷向上發展,如果沒有適當的規劃就興樓建厝,會造成日照分配不均更造成居家安全疑慮及能源使用的浪費。為了解決這個困境,我們想建立一套能準確、快速且能自動描繪建築物間影子遮蔽情形的程式,以達成智慧建築「節能永續」及「便利舒適」的目標。 我們用自製建物模型、方位盤、模擬太陽的平行光源,探討不同情況下建築物間影子相互影響的關係。我們發現建築物的影子會隨地理位置、建築物尺寸而有規律的變化。因此我們利用三角函數精確地找出影子的高度=Hb-∆x*tan(θ)/sin(ϕ)、寬度=Pmax-Pmin。 最後,我們利用Microsoft Excel軟體,建立成一份能夠快速且能視覺化自動描繪建築物影子遮蔽情況的程式-「日照與建物陰影遮蔽模型程式」,希望未來能提供給需要的大眾使用。

“廢盡新機”-機車排氣汙染改善技術研發

運用自製機車廢氣過濾器來檢測減碳及降低高溫廢氣的效果,所監控的項目包括水溫、酸鹼值、碳酸鈣沈澱物含量的變化及氣體流量監控。最後,再佐以機車定檢儀器測量來驗證實驗結果。一般材質以陶瓷纖維棉搭配硅藻土板的效果最好。實驗結果:溫度降低了21.5°C;pH值提升1.34;碳酸鈣沉澱物減少197mg。經由機車定檢儀器測定30秒後:CO2的排放量由11.76%降至9.50%。回收物質以陶瓷纖維棉搭配蛋殼粉末的效果最好。實驗結果:溫度降低了14°C;pH值提升1.25;碳酸鈣沉澱物減少161mg。經由機車定檢儀器測定30秒後:CO2的排放量由11.76%降至7.93%。

圓走高飛

本實驗主要藉由改變圓環飛行器的圓周長、長度、材質及尾翼形狀,尋找圓環飛行器飛行距離最遠的最佳組合。我們將發射方式分為以自製發射器發射及以手擲方式發射兩種,手擲的部分是為了因應平時一般人在玩都是以手擲方式發射的緣故。由實驗結果可以發現,圓周長30公分、長度10公分並外加三角形尾翼的雲彩紙圓環飛行器飛行距離最遠。同時我們也發現,無論是哪一種材質的飛行器,都是以圓周長30公分、長度10公分飛行距離最遠,在改變尾翼的部分,則以三角形和直角三角形飛行距離最遠。由於手擲與發射器發射的方式不同,所以兩者的飛行距離會有所差異,由實驗數據可明顯看出,發射器發射圓環飛行器飛行距離大部分都比手擲發射圓環飛行器飛行距離近。

加油站的陰謀

前些日子,因為金融風波造成國際原油價格上漲,使得人民生活開支增加了!在這樣的環境中,如果大家仍不注意生活中的小細節,就容易被既得利益者獲得了更多的利潤,而加油站就是其中之一!我們利用加油的兩種計價方式去探討加油站的計價方式是不是合理?如何才能不被加油站凹走錢,反而能從它們身上賺到錢?並希望能找出一個簡單的方式幫助大家快速的做決定!

「果」然「罩」得住

生物吸附是利用某些死亡動植物體來鍵結、吸附的技術。其特點為來源取得容易、價錢低廉,而且吸附殘渣易經由焚化法妥善處置、減少廢棄物量。本實驗主要在探討烘乾後的果皮對吸附空氣中懸浮粒子的效果,結果發現:使用平板式衛生紙的果皮濾心效果較好。為了改善濾心保存問題我們以化學處理流程來改善,並進行材質鹼化等處理。除了對丙醛及乙醇有相當好的吸附效果外,以太白粉替代粉塵也能有良好效果,達到綠能、環保的效果。 我們自製儀器搭配Arduino裝置,能有效偵測並且吸附乙醇及丙醛氣體,最後建立一台即時偵測檢測儀器能吸附有害氣體的循環系統,800秒能有效吸附PM2.5濃度為1000μg/m3。