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。

本研究透過自製無葉片電風扇，了解其構造及原理，並透過改變其基本構造來了解影響其風力大小的因素，而在通過實驗及觀察後發現下列幾點: 一、本研究從實驗中推論無葉片電風扇壓縮的出風口應有一定的距離限制，來確保風可以被最大限度壓縮而放出。 二、無葉片電風扇在從加壓出風口將風送出的時候，無葉片電風扇的中心位置是幾乎沒有風的，而風速最大是在位於離開出風口處一段距離的地方(約4公分)。 三、從實驗可以推論無葉片電風扇的主體材質不同，會影響其風力表現及其所發出的聲音，而實驗中以塑膠為主體的無葉片電風扇表現較紙類為主體的為佳。 四、本研究所製出的無葉片電風扇在風量達到最大平均值時，經過計算已達到氣流倍增的效果。

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%。

青山常在、綠水長流，是我們最嚮往的環境。當校園水池重新開挖後，我們就想要讓水池重現生機，是要做生態水池，或美觀實用的水池呢？於是我們一邊做觀音鄉水生動植物的調查，一邊用壓克力筒模擬水池，嘗試養一些魚類與水草及如何換水排水的實驗，之後做能否改善水池漏水的狀況的糯米黏著劑實驗。也做各種水的涵氧量、溫度、ｐＨ值、微生物與優養化的關係實驗。最後參考這些實驗的數據及一些相關資料，我們決定不要侷限於生態水池，而是寓教於樂、怡情益智又美觀實用的水池，但也不失於富有生態保育的觀念。不僅可以做為我們的觀察學習園地，也是舒緩身心的好所在。

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。

抹布在家庭廚房中扮演著重要角色，幾乎每天都會用到，甚至接觸到我們吃東西的手和吃飯的碗盤、餐桌，而抹布的種類也很多，每種都具有不同的產品特色，以吸引家庭主婦去購買。傳統一般抹布無法將油污清理乾淨，必須配合清潔劑使用，甚至擦完油污還需用大量清潔劑去清洗抹布，相當不環保，於是市面上開始出現一些強調去污力強，好擦好洗，免用清潔劑的『魔布』產品，由於價格高於一般抹布1-3 倍，因此我們想要探討各種品牌的抹布在家庭主婦所需求的吸水性佳、去油污力強、不留棉絮及水痕、不易滋生細菌等特點，各方面是否如產品包裝上所標榜的那麼好用。依照我們選擇的五種抹布進行各項研究結果發現：一、傳統抹布材質是棉布或嫘縈棉，但目前市面上出現的新產品大多是強調超細纖維或開纖纖維，只有一般棉纖維的十分之一。二、纖維愈細吸水性愈佳，去油污能力愈強，以抗菌抹布吸水性最佳，3M 魔布去油污能力最強。三、纖維愈緊密愈不易掉棉絮，也較不易留下水痕，以抗菌抹布最不易掉棉絮也最不易留下水痕。四、抹布沾到污漬應立刻清洗，否則污漬卡在纖維上就不易清洗乾淨，小熊抹布纖維織成的表面積較大，污漬卡在上面非常明顯。五、抹布要洗淨晾乾才不易滋生微生物，3M 魔布較不易滋生微生物，而抗菌抹布加了抗菌劑更不易滋生微生物。六、抹布的選擇依據不是價格或強打的廣告商品，而是依據用途選擇抹布，做家事才會更有效率。

本實驗的目的在尋找初步檢測市售食用油是否純正的簡易方法，讓消費者能自行把關油品。我們利用自製光譜儀，分析市售食用油、模擬混合油以及銅葉綠素摻入油品的光譜特性。 實驗顯示各種油品皆有其特殊的光譜，可藉此初步判斷油品種類。在混油實驗中，油品吸收峰的吸光度與濃度的關係符合比爾—朗博定律，可以推算未知油品濃度。我們分析銅葉綠素的光譜特性，發現銅葉綠素和橄欖油中葉綠素a的光譜特性不同，故可辨識出橄欖油中是否添加銅葉綠素。另外，我們抽測了八件市售特級橄欖油，發現其中有兩件與標示不符。 實驗結果顯示，自製光譜儀可初步判別十二種油品、特級初榨橄欖油的混油濃度、芝麻油的混油濃度，以及辨別油品中是否添加了銅葉綠素。

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。

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。

本研究以廢棄蛤殼研發四種蛤笛，第一種熱熔膠吹口蛤笛、第二種蛤殼面鑽洞蛤笛、第三種吸管蛤笛、第四種是氣切片蛤笛；發聲原理是往薄片吹氣可產生邊稜音，隨後與蛤殼腔體共鳴而發出聲音，再利用指孔洞產生不同音調。其中以第四種氣切片蛤笛利用熱熔膠、塑膠薄片及透明膠帶就能自製5種以上音調的蛤笛。研究結果發現，指孔洞總面積越高則音頻越高；蛤殼容積越小則音頻越高；氣切口面積越小則音頻越低；氣切片材質越厚或層數越多則彈性越差，音頻會越低；吹氣量越強則音頻越高；指孔洞位置與音頻無關；氣切片黏貼位置因手握蛤殼手勢之故，建議貼在蛤殼長側邊的位置。本作品已申請專利，製成商品義賣，製作方法及吹奏歌曲有上傳影片提供大家參考使用。