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本研究主要是探討鐵在磁場中的生鏽速率,我們利用強力磁鐵製造磁場,再將鋼絲絨置於磁場中使其生鏽,而後測量鋼絲絨的耗氧速率來了解磁場對鐵生鏽的影響,經實驗發現當磁場越強時,鐵生鏽速率越快;另外我們也測量銅及鎳在磁場中氧化的耗氧速率,實驗後發現磁場對於銅及鎳的氧化速率沒有影響;此外,我們對於電場作用下的鐵、銅及鎳氧化情形做實驗,發現電場都會使三種金屬氧化速率變快;而在電磁波作用下,我們也發現鋼絲絨的耗氧速率沒有影響;最後我們也發現鐵釘生鏽後再磁化,磁化後磁場比未生鏽鐵釘強,且對於磁性的保持較久。
這學期自然課第一單元老師講到「熱和我們的生活」,使我燃起對太陽能爐的熱情。於是,我和老師討論後決定做個研究。老師建議我:先瞭解一些問題,譬如:有哪些方法能聚集太陽熱能?什麼顏色的玻璃當太陽光穿透後溫度最高?什麼材質(顏色)的反射板反射出來的光線最強?於是我先參考書中的知識來做一些實驗,結果發現: 一、透明玻璃較各種有色玻璃在鎢絲燈(仿太陽光)的照射下,光穿透的強度最強。 二、太陽光經反射板反射後,陽光的亮度與溫度與反射板的反射面積大小及表面光滑度成正比,且聚光愈集中,溫度愈高。 三、黑色鍋具的聚、吸熱效果最佳。 依據上面實驗結論及網站上前人的經驗,我們選用較經濟實用的鋁箔、自黏式鋁箔膠帶及自黏式PE 鏡面板做成反射板,並加以組合成近似拋物面(錐形)的反射聚熱爐具,再以透明玻璃容器充當保溫罩,內置易吸熱的黑色鍋,並以185W 赤光燈模擬太陽光照射爐具,經多次實驗改良驗證,終於設計出聚熱效果佳、爐具輕巧好攜帶、製作組裝容易的太陽能爐具。接著我們將這個太陽能爐具放在太陽光下測試,結果真的證實太陽光能將生米、綠豆、雞肉煮熟喔(如圖1、2、3)!
感熱紙是一種遇熱就會變色的紙,但除了加熱,硬物刮或遇到酸鹼溶液都會使它變色。雖然稱為「紙」,卻不能紙類回收再利用。但我們可以利用感熱紙溶液遇強酸會變墨綠色;遇弱酸、弱鹼會變紫紅色;遇強鹼紫紅色會變淡消失的特性,將感熱紙回收再製為酸鹼指示劑。而塗上強鹼的白色感熱紙雖然不變色,但經過加熱後卻因此顯現出白色的筆跡,能製成神奇的隱形信件。
從國小三年級開始練習棒球以來,時常在練球時,對一壘、二壘、三壘要擺在球場的那個位置才正確,總是打個問號。在做投捕練習時,最常聽見的對話就是〝教練,投手要站在哪裡〞。這時候就看到教練算著步伐告訴投手,投手板的位置大約是在那裡,這時大家就能快樂的練投。因此如果能夠有一套裝置,能夠方便的量測投手板與球場壘包間的角度與距離,則對於喜歡打棒球的我們,就不會在比賽與練習的時候對投手板和壘包距離是否正確產生懷疑。也不會因為不正確的訓練距離或比賽場地,造成運動傷害及影響比賽成績。
鹼性電池使用的電解液均為強鹼,電池中的鋅極會與其發生腐蝕反應,使得電池放電壽命降低,並產生氫氣,而大量氫氣使得電池有爆裂的危險,為了改善上述問題,我們自行設計了氣體觀測儀器,用來檢測銀鋅電池充放電與靜置時之氣體產生量,更藉由探討影響變因的過程找出銀鋅電池最合適之使用條件,例如:電解液種類之選擇、濃度的比較、電極面積與充電電流對使用效果之影響,並改善電池腐蝕程度,進一步提高使用功率,以鋅極處理(Sn:Pb 1:1 )搭配電解液添加物(KOH:Zn(OH)42- 2:1) 非常有效率地抑制氣體產生,更用氯化銀取代傳統氧化銀為正極,大大地提升放電功率至原先的數百倍。
收集各類具翅種子、果實,觀察及測量其外型構造,研究其有利於飛行的原因,並和普通種子比較。此外,藉著設計實驗,來分析其飛行效能及飛行模式,嘗試了解種子、果實如何以飛行的方式飄散到遠處,避免和母株競爭,以爭取最大的生存機會。結果發現不同種類植物的種子、果實發展出幾種飛行的模式,有旋轉、滾轉、滑翔、擺動等,有些模式能讓種子、果實散播的更遠。而且,不同種植物間其種子、果實的飛行模式具有驚人的相似處。
光的足球世界是運用光的反射現象來進行類似足球的遊戲,在設計光的足球場地時,需要平坦的面,以雷射筆照射的光源做為光球,透過鏡子球員旋轉角度傳接光球,可使光球射入球門。 而光足球比賽著重趣味性,規則上比較有彈性,可採用回合制或攻防限時賽,兩人或多人分組比賽,藉由比賽可以學習光反射的特性「入射角等於反射角」,以此結合自然與生活科技相關光的單元。 從這次的試驗中我們發現越接近球場中央,且離球門越近,進球的角度越大,在進行比賽時,最後一位負責射門的球員位置很重要,擺得恰當,進球率就高。
本研究是以環球城市數學競賽2000 秋季賽國中組初級卷4×4 方格的填格問題,尋找解答,試圖從解題過程中,發現填格的規則,進而延伸應用至N×N 方格。研究分析,方格內的空格可分成四個角落位置(只有2 個相鄰的方格)、邊緣位置(有3 個相鄰的方格)以及內側方格位置(有4 個相鄰的方格)三類,進而運用 這 三 種 圖 形 來尋求出填格規律。研究結果顯示,在N×N 的方格中,當N 為奇數時,無法找到覆蓋方式;而當N 是偶數時,可以找到覆蓋的方式,並進一步分析研究,當方格是N×N=(4T)×(4T)時,數字總和為4K2+2K,當方格N×N=(4T+2)×(4T+2)時,數字總和為4K2+6K+2;同時觀察所繪製的解圖,無論是(4T)×(4T)或(4T+2)×(4T+2)類型,均是為左右對稱的圖形,除了可應用所推得的公式來求解之外,亦可直接迅速繪製這二類的解圖,以解決題意。
以相對實力的概念計算第n節點的對手Xn之實力,藉此評估對手Xn對自己的威脅程度;以函數b0判斷旁子樹選手實力升降對己身造成的優勢或威脅;由勝率一般式Pn(Q1)計算各選手晉升至第n節點的勝率;定義實力發揮度Fn(Qi,Aj)用於計算選手Qi於賽程表Aj中的實力發揮度;定義賽程表現率Sn(Qi,Aj)評估賽程Aj對選手Qi勝率的影響;分別以選手重實力、最新組重實力、累乘組重實力預測各賽程將晉級的選手;檢驗模型計算之勝率是否得以預測實際冠軍。
潛堤能消散部分波能,控制海灘侵蝕達到保護海岸,但現有潛堤皆是實心的結構物,研究者從海蝕洞的特殊景觀聯想嘗試應用孔洞在潛堤結構,讓不透水式潛堤成為有孔透水式,故使得研究者想了解透水式潛堤其消波能力、堤後渦流強度與分布到底和不透水式潛堤有何差異?因而引發本研究之動機。由於實際潛堤之結構相當龐大,因此本研究嘗試設計透水潛堤之模型,再進行模擬,實驗中針對(1)透水性潛堤(編號:A 結構物,進6 出4)、(2)透水性潛堤(編號:B 結構物,進8 出4)、(3)不透水性潛堤(編號:C 結構物)等三種潛堤加以試驗,根據所得的資料分析潛堤之特性,其中包含消波能力(反射率)、堤後渦流分布與本體穩定性。由實驗研究結果發現(1)潛堤對不同波長的入射波會有不同的消波效果,在這其中會對某一特定波長產生最佳的消波能力(最大反射率)且將潛堤改成透水式潛堤則其反射率會降低,再者入水口孔徑愈大,反射率會愈低、(2)研究中所設計的透水式潛堤在水平出水口處會產生射流,有削減堤頂上方透射波所形成之渦流的功能,但射流如過大反而會形成更大之渦流強度、(3)渦流的產生會引起侵蝕,而堤頂壁的侵蝕會造成上方結構被破壞,其中以C 結構物最嚴重;而堤腳的侵蝕會造成潛堤傾倒,偏離原位置,失去原始功能,其中也以C結構物最嚴重、(4)透水式潛堤,其水平入、出口之孔徑比例如不超過3/2,則會在本體之穩定性表現較佳、堤後產生之渦流強度較低與渦流影響範圍會較小。海岸防禦之施工方法選用何種結構物來保護海岸,應慎重考慮其立即性及長期性之影響,避免保護施工方法選擇不當,長期後反而更難保護;此外在設計上除要求結構物本身安全並發揮最大保護效果外,應使其對鄰近海岸之影響降至最低,就潛堤而言,因其承受巨大的能量,所以壽命也十分有限,故在消波效果、潛堤壽命長短與生態保育等方面取一平衡,是相當重要的。