最佳團隊合作獎

本研究探討由正三角形所組成的正多面體及其展開圖的型式，多面體的其中幾面塗上顏色，在同樣由正三角形所組成的棋盤上翻滾，找出翻滾產生的規律，並自創新的滾積木遊戲。

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。

我們一開始從雪花繁複又有規律的圖形得到靈感，並尋找了一些水結晶成冰、霜的圖片，發現其形狀雖然複雜，但皆同時具有「相似」及「無限規律」的特性。因此便以這兩者為方向，找尋符合此特色的圖形進行討論及研究。其中我們將它們分為兩個單元：（一）不斷向外/內延伸的內切/外接圖形；（二）相似形重覆以規則方式相疊的碎形。我們的研究方式是先以較簡單的內切/外接圖形為基礎，再針對一些參考資料上較常見的基本碎形圖案（如三角形相疊成為星形...等）進行演算。有了上述的經驗後，便可以開始對碎形的形狀等特性進行變化，進而製造出我們有特色的碎形，並探討其圖形間奇妙的關聯性。

這份科學探究，最早是想要為那些在停電狀況下需要與外界聯繫的人們，趕緊取得電力為手機充電。電力的取得條件是，完全沒有外界能源支持，必須自力生電。我們上網搜尋了好多可用的發電設備，風力、太陽能都有體積大、需要看天候的不利因素。因此我們決定自力研發，設計了這部利用人們走動時的能量，經由傘齒輪輕易轉動發電的「漫步發電機」。它能穩定的送出5V的電力，經過測試，不管是傳統手機或智慧手機都能順利充電。這部發電機以USB介面輸出電力，因此所有以USB為介面的設備都能使用，像是MP3、LED燈甚至3號4號電池都可以應用得上。將來還要將這發電機安裝在滑板車上、嬰兒推車上、買菜推車上，一定可以給人們帶來更多的便利。

本研究在實驗不同弦、彈撥工具、收音位置，以及音箱的材質、厚度、硬度、高度、外圍大小、外圍形狀、音孔大小和音孔形狀對共鳴響度的影響。過程中自製30個音箱，並經三次改良製作2組調弦架。實驗操作共進行2次，結果為：1.不同的弦所產生的響度差異不顯著；2.厚度愈厚的撥片所產生的響度愈大；3.音箱內中間偏下方為產生最大響度的收音位置；4.瓦楞紙材質所產生的響度比馬糞紙、泡棉、軟木為大；5.厚度愈薄的音箱所產生的響度愈大；6.音箱硬度愈硬產生響度愈大；7.體積愈大的音箱所產生的響度愈大；8.音孔大小愈小的音箱產生的響度愈大；9.正多邊形音箱邊數愈多產生的響度愈大；10.音孔在兩側的音箱比音孔在中間的音箱產生較大的響度。希望研究結果提供未來自然與生活科技「聲音與樂器」單元教學之用，以及學習樂器時更能理解聲音共鳴原理。

無敵風火輪利用高三所學的單晶片課程，加以應用在這次的科學展覽上，利用馬達的加工及人類的視覺暫態來製作出光彩奪目的特殊效果，並且將這種特殊效果應用在日常生活中，為了方便的運用在日常生活上，我們想出可以旋轉的物體來搭配這次專題，利用了生活中最常見的風扇馬達，延伸出三種不同的型式，例如：使腳踏車的輪胎轉動、利用木頭及木板做出水平360度的旋轉效果、以及原始的風扇加以加工來轉出我們所期望的效果。印刷電路板加裝在單車輪胎上，除了可以在夜裡做到醒目的安全措施，也能達到隨機廣告的效果，真是一舉兩得，經濟又實惠，而360度旋轉平台，可以讓每個角度都能夠看的到，最原始的風扇也能顛覆傳統，使得風扇不在那麼單調，如此一來，也讓廣告看板有了更新的突破及多樣化。

自工業革命至今，人類對環境的迫害早已超過人類有文明以來的程度，石化燃料的使用甚至到達氾濫的地步，而石化能源的蘊存量日漸減少，科學家估計再 40 年人類會將所蘊存的石油耗盡，沒有了能源，難道所有的動力都將停擺？答案是否定的！生質柴油，顧名思義為來自生物性的柴油，它源自於自然的油脂，如：家庭廚餘所剩的油以及一些植物脂肪、動物脂肪、及其它脂肪酸…等。因此，生質柴油沒有能源危機，更是取之不盡，用之不竭，來自於天然。生質柴油（甲基酯）的反應原理是根據有機化學課本 12－1 酯類，當酸與醇在強酸或強鹼當催化劑下加熱，即生成酯類。本實驗是以油脂與甲醇、乙醇，利用氫氧化鈉作為催化劑反應製成「生質柴油」，當油酯/醇之莫耳比為 1/6，而氫氧化鈉的量控制在 0.5～1％為最佳結果。另外我們發現：高純度的米酒不但可以作為製作生質柴油的原料，還可以直接添加至生質柴油中製成「米酒生質柴油」，這便是一個可自然再生的新能源。

本研究利用廢棄的豆渣，改良油脂萃取之製程，有效降低生質柴油之原料與製作成本。由相關文獻顯示，豆渣中的粗脂肪含量約17.34％，我們覺得有回收再利用之價值。我們想以較節能的製程萃取豆渣中的油脂。首先，豆渣最佳乾燥條件是105℃熱風乾燥4小時。接著，以自製間歇式震盪裝置，節能且有效縮短油脂萃取時間。此外，我們以自製的銅管冷凝裝置，可使正己烷回收率可高達98.36%，不僅大幅提高正己烷回收率，同時有效解決玻璃易碎及水資源浪費的問題。最後，我們將豆渣中萃取出的油脂，順利製造成生質柴油，由實驗結果顯示，廢氣測試值與其它柴油大致接近。因此，利用廢棄的豆渣製製作生質柴油是可行的。

在100個硬幣內，任取若干個，若能將硬幣分成至少2堆以上，且每堆的數量依少而多成為公差2的等差數列，則稱為1種分法。能以最少硬幣排出最多種分法者為優勝。先排出1~100的數中，計算每一個數的分法，再歸納出任一個整數有多少種分法的計算方式，發現與其因數個數相關。若一個數有n個因數，則有(n+1)/2-1(當n為奇數)或n/2-1(當n為偶數)種分法。從中將同樣多種分法的數歸為一類，並找出其中最小的整數，這些數就是我們獲勝的關鍵。計算出1~100種方法的最小整數，發現可由k種方法的最小整數推論出2k+1種方法的最小整數。而這之中有一些例外的情況，探討之後也整理出兩大類不同型態的原因。

濕地是大地之腎，鹿角溪人工濕地的設立，將淨化大漢溪的水質，並提供野生動植\r 物多樣化的棲地。\r 我們探訪鹿角溪人工濕地，聽取監造經理的解說，再沿著鹿角溪河道進行觀察記錄\r 並檢測水質。確認鹿角溪受到汙染後，我們運用人工濕地的淨化原理（初沉池、漫地\r 流區水生植物的淨化、礫間淨化、跌水效應），並結合了落葉（楓香、印度橡膠樹、構\r 樹）及砂石作為濾水器的濾材，製作了一個落葉濾水器。\r 人工濕地淨化水質，需要長時間，落葉濾水器淨化出來的水，靜置在微型人工濕地\r 一段時間後，發現水生植物確實提升了水中的溶氧量。因此，居民若在排放廢水前，\r 若能經過落葉濾水器和微型人工濕地來削減水中汙染物，就可讓河川恢復原有的生命\r 力。