最佳團隊合作獎

在理化課程提到「水的壓力與液體深度及液體密度有關，與容器形狀無關」；但課本中所提及的橡皮薄膜水壓觀測器，在實驗操作過程中，只能觀察到水愈深，薄膜凹陷程度愈大；但薄膜凹陷變化量能代表多大的水壓值並無法得知；因此我們嘗試利用方便取得的器材如針筒、壓克力板、彈簧秤等，設計出新型水壓測量實驗裝置，藉由觀測彈簧伸長量，進而換算出液體壓力的準確數值；並且此實驗裝置也可在不同形狀容器中觀測同一位置的上、下、側壓力值，達到準確驗證、操作方便的目標。

本研究係結合沖壓技術、影像量測與遠距網路的技術，來整合一個沖壓應用系統。首先以科學與節省成本的田口方法規劃且進行沖壓實驗，再以影像技術建立一個精準的量測系統，透過影像量測探討其沖壓的毛邊與剪斷面的變化，且透過遠距網路監控的技術，達到即時溝通、討論設計。而本研究最後將此三方技術有效的整合建立成一個沖壓應用系統，而透過此系統可供業界兩地進行交流，突破空間、時間的限制與浪費不必要的資金，也可防止商業機密外流，在學校可以使老師透過電腦螢幕觀察加工實作的狀況或是應用於教學上。

去年十一月下旬，偶然發現教室外花台裡的大花咸豐草好像生病了，許多枝條和葉子都扭曲了起來。仔細察看了好一會兒，才發現枝修和葉子上滿佈著黃色的蚜蟲。剛好生命科學課正在學習「植物的養分運輸」(上冊第三章第四節)，老師說過，就是拜蚜蟲之賜，生物學家才得以分析並了解在植物篩管中運送的物質。這引起了我們研究蚜蟲的興趣，我們很好奇這些毫不起眼的小生物如何覓食?如何繁殖?如何躲避天敵?於是我們展開了以下的研究。

我們前往離本校12 公里的黃金海岸10 次，以簡單及自製器具，測量正榕防風林「迎風面」和「背風面」16 項生物及環境因子。從源頭因子「風」順流而下，環境影響生物，生物修飾環境，探討各因子關係。結果如圖。上游：「迎風」影響「樹高」，「樹高」又影響「背風」。「樹間距」是更上游因子，擾亂而使「風」與「樹側彎長或角度」的關係不顯著。「風」影響「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」。中游：「葉疏密度、蒸發時間、溫度、土壤濕度」彼此交互作用。「糞土濕度」受蚯蚓本身吸水影響而與「風」關係不顯著。下游：「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」分別影響其下游「榕果疏密度、氣孔密度、草覆蓋度」。「溫度、草覆蓋度」影響「螞蟻種類與數量」。

磁磚以鑽孔鎖螺絲釘、貼背膠掛勾或吸附大氣吸盤等方式吊掛物品，其表面會造成傷害或脫落之不便。本研究將不同含量之磁粉與黏土以粉末冶金之方式結合、經高溫燒結與充磁後，成為磁性磁磚，改良以磁鐵鑲埋之製作方法。研究變因包括磁磚原料與磁性原料以分層及混合之舖疊方式、燒結溫度、磁粉層厚度等，研究中發現分層鋪疊之試樣其磁力大於混合後鋪疊之試樣；而燒結溫度較高者，其磁力較高且分層試樣與混合試樣之磁力差距愈小；此外，磁力之大小與磁粉層厚度及燒結溫度成正比；另外，本研究設計一磁性掛鉤配合L字型支撐抵於灰縫後，使磁性磁磚可吸附之掛載重提高近2倍。此磁性磁磚兼具便利性與美觀，提供對於牆面掛放物品之另一種選擇。

傳統滾筒式輸送系統僅能產生單方向的輸送效果，而且無法在系統上調整運送工件的前後左右的方向，為改良上述的缺點，本裝置設計多方向輸送機構，採用四只市購的2 英吋PU輪組，配合四個正齒輪機構設計的驅動軸，並選擇傳統的電驛控制方式，來控制永磁式直流馬達的單一動力源，完成一軸對四軸的動力輸送與控制，並運用簡單邏輯方法來分析驅動軸的正裝與反裝以簡化機構，調整壓縮彈簧產生的彈力，藉由錐面摩擦輪滾子與驅動軸pulley和摩擦圓盤之間的摩擦力，運用摩擦力作用來輸出機械功率，完成工件的輸送。

為什麼咖啡會有酸的味道呢？經查資料後發現咖啡中含有一種抗氧化性強的物質～綠原酸，這引起我們的好奇。於是透過資料蒐集與文獻探討，深入的認識咖啡豆及其成份，瞭解綠原酸的特性及萃取、檢測方法。接著透過操縱萃取方式、溶劑、不同乙醇濃度及反應時間等變因，以實驗證明不同烘焙程度的咖啡豆的綠原酸是否有差異？接續又進行綠原酸的抗氧化測定，以及探討綠原酸在日常生活中的應用。由研究結果我們推論抗氧化能力較佳為輕烘焙咖啡。

本作品完成一個遠距醫療、節能家電控制、保全監控系統的整合設計。實作時電腦安裝監控卡及攝影機，使用遠端電腦連線技術使監控區域影像透過網路傳遞到遠方，同時，利用電腦控制技術配合光感測器、溫度感測器及三軸加速器，可以用來量測心跳、溫度以及運動量，具有即時偵測、監督、儲存的功能，而且透過煙霧、瓦斯感測器、人體感測器與攝影機可達成保全的功能。此外，利用電腦IO控制技術可在遠方操控監控區域內各種電器產品之開關，包含電視、廣播系統、除溼機..等。因此，可以遠距或定時開與關，具有節能、省時且便利的功能。本研究主要是提供一個新形式的整合應用，將醫療儀器、家電控制、保全裝置整合於一套設備中，功能完備且經濟實惠。

我們想要解決在ABCD順序的組件中，利用前二組件互換，以及後推一個組件的這兩種操作方法，完成所有排列組件，並從中研究最少次數以及規律。研究中，我們從簡化原題目的3個組件作為起始，研究了4個、5個組件的自動化智慧機器人~組件排列次序探討。我們利用編號、EXCEL試算表等工具以及方法，找出3個組件的所有排列需要2個操作步驟、4個組件的所有排列需要6個操作步驟、5個組件的所有排列需要11個操作步驟。我們還發現【t】操作以及【r】操作會有不同的特性，其中多次的【r】操作會出現循環重複。利用此性質來做分組，發現組與組之間的各種性質。結果若能運用在實際的組件操作上，也許對於機器人的效能會有所提升！

探討在非理想狀態下影響1.牛頓擺碰撞之能量傳遞與2.單擺週期的因素。在牛頓擺實驗中，拉起一側的鋼珠，當釋放時，鋼珠(擺錘)將重力位能轉換成動能，並經由與其他鋼珠的碰撞而將能量逐步傳向另一側，使得另一側的鋼珠因能量增加而擺動，且撞擊顆數洽與談起顆數相同，然後鋼珠又延反方向撞回，如此反覆傳遞能量，史牛頓擺持續的擺動。但因能量不完全傳遞，以及鋼珠彼此間的摩擦、空氣阻力的影響等因素，使兩側的鋼珠擺動振福因能量減少而逐漸變小。在此討論撞擊與被撞顆數(擺錘)、擺錘質量、擺錘能量、擺錘種類、擺長，對其碰撞(能量傳遞)次數的影響。在單擺實驗中，單擺每次擺動皆因擺錘與空氣阻力的摩擦而消耗能量，使擺動的振幅與高度會漸漸減少。在此討論擺長、擺角(小於5°)、擺錘大小、擺錘種類及空氣震動的激烈程度對週期的影響。