生活與應用科學科

我們應用「拍翅飛鳥」探討飛行的特徵、原理以及影響「拍翅飛行」的因素與變化。經過探討我們發現：一、拍翅飛鳥由翅膀、動力搖桿、身體、尾翼組成，以橡皮筋為動力驅動連桿，使翅膀拍動，讓軟翅擾動氣流達到上升的目地，但是無法載重。二、拍翅飛鳥有左彎、直線、右彎、曲折、S、螺旋型等六種飛行路徑。三、高度、風向與強弱、動力大小、翅膀的夾角、翅膀的大小、尾翼角度會影響「拍翅飛鳥」飛行的距離。四、「拍翅飛鳥」拍翅飛行時，翅膀會阻擋氣流，使得氣流流速變慢、壓力變大，不利飛行。我們利用有趣的科學方式，增加科學知識並應用在生活上，覺得科學研究很有意義。

本實驗的重心，是以如何讓氦氣雲朵，成功塑形並飛入雲霄，以此作為貫穿整個實驗的主幹，並在隨著實驗的主幹前進當中，挖掘、研究許多藏於其背後的科學原理。 首先，第一個為先研究，如何讓氦氣泡團獲得最佳的上升動力，揭發其與氦氣泡團總體積、總表面積、組成的單一氣泡大小、界面活性劑及添加劑等等的關係。另外也去探討這些與其結構、穩定、塑形難易的關係。 再來，考量並嘗試多種方法，讓氦氣泡團，穩定、均勻、大範圍的進行輸出。均勻、大範圍輸出後，接著在眾多的，對氦氣泡團的切割分離法中，選定了利用靜電進行切割。最後，則是研究、探討某些氦氣泡，會有先飄後降的問題。並移到戶外，進行實際總檢測。

國中自然課本中關於氧氣製備的實驗，一般都是以過氧化氫加入二氧化錳作為催化劑來完成。但是，實驗過程中，劇烈反應產生的大量氣體容易發生危險，二氧化錳的回收也費時費力。我們的實驗想找出可用的校園植物，利用內含的過氧化氫酶來取代二氧化錳的功能。根據實驗結果，並模擬學校製備氧氣的環境，水黃皮具有較大的反應溫度範圍，較好的反應速率。尤其是利用4℃冷藏保存的方式，可延長水黃皮過氧化氫酶的正常活性達18天之久，很適合取代二氧化錳。另外，有鑑於市面上攜帶式氧氣瓶的售價頗高，填充新的氧氣又要付費，我們也設計了簡易攜帶式環保氧氣瓶，可以提供給常登山但容易因缺氧而頭暈的山友一個便宜又方便的選擇。

本研究創新設計微型壓電葉扇散熱模組，並系統化以實物量測及模擬分析探討壓電葉扇物性及優化結構設計，達積體電路元件散熱應用。首先改進研究文獻中既有單葉壓電薄片振動散熱，設計雙片型壓電葉扇，以張合振動形成小型噴流式散熱。繼而設計壓電葉扇結合特殊導引散熱夾層，以金屬片傳導元件熱能至夾層空間，配合壓電葉扇驅動氣流致冷，達散熱效能。 實驗測試結果，與相同散熱能力軸流風扇比較，雙片型壓電葉扇耗電功率減低為2.3%，散熱空間減小為30%；優化微型壓電散熱模組，耗電功率減低為4.5%，散熱空間減小為13%，並較既有單葉壓電風扇散熱能力提升至311%，且具有在小空間導引熱氣散逸能力，可作為3C器件散熱之應用。

陽光要直射太陽能板才有最大的發電量，現在太陽能板不是固定式的，就是用電腦程式輸入當地太陽軌跡來追蹤太陽。可是每個國家太陽軌跡不同，如果機器搬到其他國家就必須重新設定，所以我們想讓機器免設定自己就可以追蹤太陽。 實驗發現：陽光是平行光、照射太陽能板角度不同發電量也不同。所以我們把兩片太陽能板架起來，這樣太陽一移動，兩片太陽能板出現電量差，就能帶動太陽能馬達，直到兩片太陽板中心對準太陽，電量差消失就停止，實驗發現兩片太陽能板夾角65度效果最好(P.7)。 另外我們用彈簧和金屬吉他弦設計的開關來控制強扭力馬達，解決太陽能馬達不夠力的問題(P.13)。希望這個構想可以用在屋頂上的太陽能板，讓大家時時刻刻擁有最大的發電量。

薑黃近年來成為熱門的保健食品，在生活中常被當作香料使用，是咖哩的主要成分。薑黃素是很好的抗氧化物質，我們主要採用碘滴定法來測量薑黃與不同根莖類蔬果的抗氧化力，其中薑黃的抗氧化力最好。經由加熱後，其他根莖類蔬果汁的抗氧化力下降許多，但是薑黃加熱至90℃或是持續加熱10分鐘後，薑黃的抗氧化力差異不大，因此，薑黃是可經由長時間烹煮的食材。薑黃除了當成食材運用外，亦可製成手工皂及護手霜，手工皂中有添加過濾後的薑黃汁液，清洗後不會有薑黃色素殘留，反而洗後滑嫩不乾澀，還留有淡淡薑黃的清香味。

本研究旨在探討何種環保清潔液能最有效能的清洗油畫筆並且不傷手，整個研究從自製環保清潔液，到分析清潔液的酸鹼度，並實驗分析各類型環保清潔液清洗油畫筆的效能，最後以創客的精神研發自動洗筆機，以減輕學習油畫者善後的工作和節省時間。本研究採取行動研究，其研究結論如下： 一、自製環保清潔液經濟實惠且不傷手，但其清潔油畫筆的效果較差，實驗發現：加入沙拉油可強化清潔的效能。 二、190毫升市售液體水晶肥皂加入10毫升沙拉油，省時省水、清潔力強，其原本PH值10，雖在不傷手的範圍，鹼性仍偏高，實驗發現：加入沙拉油不僅清潔力增強，也中和降低了鹼度。 三、自製自動洗筆機省時省水、不沾手，為學習油畫者帶來便利性。

從六上翰林「聲音與樂器」我們學習到製作樂器的方法，加上看到路邊賣的「水鳥笛」及為了想「引鳥出洞」而動手利用竹子來製作不同的鳥笛。本實驗是從鳥笛的結構，探討吹嘴(長度、角度、位置)、竹體(長度、內直徑大小、厚薄)、氣窗(形狀、尖銳度)三者與頻率、響度的關係，以及三者彼此互動的關係。研究顯示，吹嘴內直徑與氣窗內直徑相同，吹嘴黏貼處0.9cm、角度30度吹出的頻率最大。竹體外殼越薄，頻率越大。在鳥笛的應用情形，有材質不同的鳥笛、拉桿鳥笛、指孔鳥笛。材質以PVC水管頻率最大，紙捲筒最小。拉桿鳥笛上下拉動空氣柱長短，指孔鳥笛控制指孔面積大小，都能吹出美妙的樂曲。最重要的是「急難救助拉拉笛」的發明，更是令人感到驚訝！

本研究旨在探討不同油脂對蛋黃酥點心品質的影響，以實驗法及品評問卷調查法進行研究，將配方中改變「油皮」與「油酥」的油脂種類作為實驗，觀察其產品層次的差異及製程中的問題，並採用便利抽樣法，以餐飲管理管科二、三年級學生和教職員為研究對象進行品評問卷調查，取得有效問卷84份，實作結果發現固體油層次較明顯，而橄欖油和椰子油層次比較不明顯，品評調查結果也顯示酥油不管在味道、鬆酥、香味和層次都是最受歡迎的產品，教職員喜歡酥油與椰子油製作的蛋黃酥，學生最喜歡酥油製作的蛋黃酥；25歲以下與50歲以上族群喜歡酥油製作的蛋黃酥，25~50歲族群較喜歡香氣重的蛋黃酥如酥油、乳瑪琳與椰子油，其研究結果將提供給烘焙業者及後續研究者作參考。

本研究探究市售之無扇葉風扇標榜相較於有扇葉風扇的風速更大且更穩定，但研究結果發現並無廣告效果。研究發現無扇葉風扇距離出風口越近並無呈現風速越大之規則，而是有位置上的差別。研究群提出Y型理論來進行解釋，意即在無扇葉風扇前方風從底下馬達吹出時，下、中兩個位置的風壓低且都吹向中間吹，但到了上的位置風壓集中在這裡，左上，右上都有強烈的氣流，但到中上時兩道氣流對撞反而使風變小了。最後，研究群試圖改變無扇葉風扇的曲率，探究其出風速的大小比較，其結果顯示6*6(出風口高度為1.2cm)的曲率設計可找到最大風速，且最大風速的出現點在0基準點上方，推測可能是出風口瞬間造成氣壓降低，使得周圍的空氣流入補充所導致。