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最佳團隊合作獎

腳踏車BBS系統

本研究為一種具有煞車分配器之腳踏車煞車結構,其包括:1.煞車分配器2.左煞車鋼索3.右煞車鋼索4.後煞車鋼索及前煞車鋼索,其中煞車分配器具有兩個半圓柱體、圓筒、上圓蓋及下圓蓋。本煞車系統不管先煞那一邊的煞車,都可有效的控制前後煞車,並且一律先對後輪進行煞車作動,大大降低了人為或誤動所導致的危險,使騎乘者能保有較高的安全性,其中並加裝彈簧,作為ABS作動構件。

觀音草漯海灘沉積物分析

草漯村位於桃園縣觀音鄉沿海,海岸線因風浪作用有向內陸退後之現象,海岸線平直,沿海沙灘分布,坡度平緩約2至4度。採樣點位置附近有兩小溪出海口,沙丘平行海岸線分布,呈東西走向。 本研究於2010年1月10日距沙丘底部40至65公尺間垂直採樣12管沉積物,採樣深度由30公分至84公分不等,並以每2公分分層取樣進行過篩粒度分析,並使用顯微鏡觀察各粒徑沉積物之內含物,藉以了解影響海灘沉積物之營力隨時間之變化。 依據粒度分析發現此區,沉積物粒徑大於0.25mm之比例,從10.0%到79.9%不等,影響此區海灘沉積物分布主要力量有水流及海浪,營力隨時間有增強的趨勢。依據沉積物內含物及分層圖觀察,近砂丘底部沉積物主要沉積營力為流水、距陸較遠海灘應以風浪為主,且海岸有向陸地退縮之趨勢。

瞬間的奧秘

自然界中瞬間的閃電,令人既驚懼又好奇,本研究利用瓦斯點火槍在正負極靠近時產生放電的現象,來作對放電的探討。

「麵」目一新─使用馬祖老酒製作獨特風味老麵麵包

馬祖酒品的知名度不高,所以我們將它製成老麵,取不同比例與麵糰混合(31%、34%、36%、38%。40%、45%),製成老麵麵包,以研究出民眾對其之接受度及喜好程度。經由實驗結果可知,老麵增加越多,筋性越高、延展性越差,水分散失越多。老麵對於麵糰發酵最佳的比例為36%(540g),麵糰發酵最佳的時間為基本發酵90分鐘、最後發酵60分鐘,消費者最為喜好的是36%比例的麵包。

長方體中切割正立方體之研究

在 1940 年代,Bouwkamp 提出一系列有關如何將矩形切割成若干個正方形的研究報告,但是如何找出正方形個數最少的方法仍是長久以來懸而未決的問題。在本研究報告中,首先引進「四角切割」的方法,並結合輾轉相除法的概念,來研究矩形的切割問題。我們的方法能大幅度降低正方形的個數,也適合做為此問題的上界函數。有關如何在長方體中切割出正立方體的組合,我們也將輾轉相除法的概念延伸到三維空間,進而建立所切割出最少個正立體數的一個上界模式。此外,藉由四角切割概念的延伸,我們也發現這個上界亦可再予修正。 In 1940’s, Bouwkamp proposed the study of dissecting squares from rectangles. Among the study, the problem of the least number of dissected squares has been open for decades. In this project, we first propose a corner dissection method, associated with the famous Euclidean algorithm. By reducing nearly three fourths of the number dissected by the primitive Euclidian algorithm, our method indeed establish a suitable upper bound of the minimal number of dissected squares from the given rectangles Meanwhile, the Euclidean algorithm has also been considered to dissect the cubes from cuboids. We analyze the fundamental properties of the method and establish a prototype of upper bound function for the minimal number of dissected cubes. Moreover, the method of corner dissection has also been implemented for some cuboids, which also exhibits the acceptable improvement being a suitable upper bound.

叮叮噹—圓筒狀玻璃杯振動聲音之研究

本研究利用鑽石刀刻畫與加熱膨脹裂截玻璃杯的方法,製作出實驗所需規格之圓筒狀玻璃杯,以免費的個人電腦聲頻分析軟體,偵測玻璃杯振動所發出聲音的頻率,探討玻璃杯深度、口徑、厚度、水位高度等變因對頻率之影響。研究的結果發現,當玻璃杯深度愈短、口徑愈小、杯壁愈薄、水位高度愈低,敲擊後所產生的聲音頻率愈高,並成功地歸納出玻璃杯振動頻率與各項變因之間的定量關係式。對於不易觀測到之內容液體的容器而言,若能利用本研究的方法與結果,建立起各種內含液體容器或管路振動時所產生聲音頻率關係的資料庫,未來只需偵測其振動聲響之頻率,就可以推斷其結構或內容物的變化,可以作為一種非破壞性的檢測方法。

捕光捉影—自製光譜儀的分析與應用

市售光譜儀已搭配整合電腦分析軟體以及較小型之實驗觀測槽,確實可應用在高中課程上,例如定量未知濃度之溶液濃度以及充當秒錶反應之反應終止判斷依據,而如要測定難溶性鹽類之沉澱速率發現沉澱太快且難定義沉澱速率,但是此裝置仍可以測量沉降速率。而自製幾種光譜儀確實亦都可以拍出各光源之光譜圖,但自製目鏡光譜儀模組更可輕易拍出光譜圖,此實驗測量模組實際應用上只要搭配相機、固定光源以及電腦軟體如Tracker、Excel等,即可成功定量在不同環境下可見光光譜各波長之相對強度,進而應用於環境光譜之監測,讓我們可以盡量避免空氣中細懸浮微粒之危害。

圓錐曲線 探討圓中隱藏的點

當在圓上找到一個固定點P,做兩條相互垂直的弦PQ、PR ,則直線QR恆過一定點(圓心)如圖一,那麼這個定點該如何用座標表示呢?如果這兩條直線不是垂直的話,在何種情況下也會產生同樣的結果呢?所有的圓錐曲線是否也具有這樣的特性呢?若皆具有這樣的特性,那麼這些點究竟含有什麼意義呢?讓我們一起來討論這個問題吧!

遠端監控複合式綠能魚菜共生系統

本研究將屬於再生能源之太陽能板搭配直流沉水馬達應用於水耕栽培,建立太陽能魚菜共生系統,藉由實驗探討太陽能板應用於精緻農業上之可行性及環境參數對實際魚產與蔬果收穫量的影響。結果顯示只要做好結構的安排設計及有效的能源控制,確實可達到創造出消耗最少的能源而生產出有機無毒食物之生活環境。 但因無法時時守在魚菜共生系統旁,也因環境變動對魚菜生長影響極大,因此我們利用由Arduino和App Inventor 2結合來建立遠端監控的太陽能魚菜共生系統,透過App即時監控水質,當生長條件未達標準時,自動啟動植物生長燈和沉水馬達之運轉,也能透過App手動控制,營造出生物適宜的生存環境;同時可在App 操作介面聲控馬達和植物生長燈之運作,以增加使用便利性。

折射率與干涉條紋關係之研究

首先利用3個透明的半圓形容器,容器直徑分別為10、15、20cm,容器內注入相同的液體,在容器的圓心處放置縫距為0.1mm的雙狹縫片,當雷射光通過雙狹縫及容器後,我們發現容器大小不會影響干涉條紋寬度。接著選用直徑為10cm的容器,裡面注入不同的液體,容器的圓心處放置縫距為0.1mm的雙狹縫片,我們發現干涉條紋寬度與液體折射率成反比。再改用直徑為10cm的容器,裡面注入水,我們發現干涉條紋寬度與雙狹縫縫距成反比。由本實驗可以得知,雖然雷射光在空氣的光徑較長,在半圓形容器中的光徑較短,但主要的光程差來自半圓形容器中。最後改用長方形容器,我們發現容器的內的液體折射率幾乎不會影響干涉條紋寬度,這是因為空氣中的光程差大約是液體中的9倍。