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最佳團隊合作獎

「氯」化了沒?烏濕一把罩-探討氯化亞鐵和氯化鐵在課堂實驗的可行性

本研究以自製暗箱和arduino感測器全程監控雙氧水在各種條件下催化分解的反應,實驗主要分兩種模式: 一、 比色法定性分析顏色 溶液注射於比色管中→放至暗箱外→啟動計時器→觀察顏色和溫度→分析比較資料 二、 Arduino與暗箱定量分析濕度、透光度、溫度 溶液注射於比色管中→放至暗箱內外→啟動燈光→arduino監控視窗→讀取數據→分析資料 不同以往課堂實驗的二氧化錳催化及排水集氣法觀察雙氧水分解氧氣的實驗,經過本研究反覆測量和比較之後,結果顯示:氯化亞鐵和氯化鐵加上亞甲藍液可透過顏色、反應速率、溫度、濕度、質量和透光性等多元性質,讓同學更有感的理解雙氧水的催化分解反應,同時以少量藥品達到綠色化學的目的。

幾何滾拉拉

我們的實驗是為了觀察物體旋轉落入水中的軌跡,其與轉動慣量、落水速度及轉速的關係,落水速度可用距水高度控制,而轉速則可用馬達來控制,至於轉動慣量,我們另外設計了一組實驗,利用能量守恆的慨念,測量待測物(不規則形)的轉動慣量後,再來觀察不同轉動慣量的物體入水的軌跡。測量轉動慣量部份,我們測量了三角形、正方形以及一些特殊形狀的物體,例如傾斜待測物和有挖洞的圓板,應用於後面的實驗。觀察物體旋轉落入水中的軌跡方面,我們重點放在物體在不同轉速、瞬時速度時,其移動與受力的關係,利用相機動態拍攝,拍下物體在下落的過程中,位置和轉速的變化,記錄並分析速度、加速度和受力,與轉速和落水速度的關係,並改變物體的轉動慣量(挖洞)來觀察其變化。

「酵」林小子-酵母菌對橘子綠黴菌之拮抗關係研究

橘子為本縣重要的經濟水果,但常因採收後堆疊方式保存而容易長黴,所以本實驗欲找出替代傳統化學藥劑浸泡橘子之延緩長菌之生物防治方式。本實驗將長有黴菌的橘子,分離出病原菌,並找出對此病原菌有拮抗作用之可能菌種。從多株菌中利用對峙培養之方式找出於培養基上有明顯生長抑制環的有效抑制菌種並接種在橘子果實上作田野試驗。分離出的病原菌再接種回橘子上確認其有致病性外,設計了9組,每組30重複,在270顆橘子果實上分別做不同的模擬處理田野試驗。綜合實驗結果發現本實驗的潛力菌對於引起橘子發黴的綠黴菌是有明顯延緩其生長之效果。期望此實驗結果能達到生物防治之效,有效且安全的使用在橘子農產品上,替代化學保鮮藥劑減少環境汙染。

黑白變-變色薄膜研究

我們從變色眼睛裡得到了靈感,想把變色的機制衍生運用,希望可以製作出一個變色薄膜,就可以輕鬆把它應用在我們教室的窗戶上,就可以擁有遮陽物品。我們大致分為兩部分討論,一是固體壓片,二是軟式變色薄膜。從固體壓片實驗,得到壓片製作方式變黑和退色的速度都太慢。軟式變色薄膜的製作方式,藥品為硝酸銀和氯化銅的乙醇溶液在保麗龍膠內混合均勻,形成軟式變色薄膜。而且在我們實驗過程中,得到最適合的Ag+和Cu2+ 莫耳數比是10:1,利用這比例做出來的薄膜,變色的速度最快,而且可以重複使用,退色後,再照陽光會再變黑。我們改用氯化鈣代替氯化銅時,反而退色的效果變好。我們最後覺得氯化銀顆粒的大小是決定退色效果的主要因素。

好「蚌」!石蚌之研究

石蚌適於生存pH6到7,泥或細砂質底床的環境,而我們探究牠的生存限制,實驗顯示最適合石蚌生長的溫度為15到30度,能將水質從酸性調節成中性。石蚌有特殊的光影避敵行為,於光影實驗得知石蚌會對光突然產生的陰影有所反應,研判是為避敵行為之反應。在石蚌的棲息環境中,附著性藻類的數量較少,而實驗中石蚌可有效地把透光率低的水體淨化,提升水中的透光率,使水變得清澈。

人行道透水磚以碎玻璃與環氧樹脂取代水泥系材料之可行性研究

現因都市化影響大多使用不透水鋪面,該鋪面會使降雨無法滲入土壤,積水問題不斷發生。透水磚即是透水性鋪面的一種,其鋪面可達保水、透水之效用,亦可降低都市河川洪患。 本研究以碎玻璃作為粒料,以環氧樹脂添加玻璃粉作為黏結料,經各項實驗後獲得之透水磚其合理透水係數介1..405x10-2~3.021x10-2cm/sec,孔隙率介於6%~30%,抗壓強度介於53.2~129.6kgf/cm2。在實地測試,在每平方公分一小時可以流過1700cc,遠大於豪大雨的500cc,可減少地表逕流量,使災害降低。 本組所研究高透水性之透水磚具美觀且能讓整體環境增加透水率,在暴雨時也不會使人行道積水,同時達到雨水回收及基地保水之功效,也可讓國內外的廢玻璃達到有效的利用。

音調的迷思-長笛管中駐波模式之探討

本以為:音調的高低取決於基音的頻率,泛音數目與強度決定音色(音品)。吹長笛時發現,有些音ㄧ樣的指法,但用力吹時會是高八度。本實驗結果更正「演奏樂器聽到的頻率是基音頻率」的講法。管樂用力吹時,泛音強度會大於基音,而聽到以泛音頻率為主之音調。長笛一端封閉且從側邊孔吹氣,那駐波的形式又是如何呢?是開管模式還是閉管模式?藉著不同規格的壓克力管,測量兩端開口、短邊封閉或長邊封閉的各種情況下之吹奏頻率,歸納出令人訝異的結果:長笛一端封閉但駐波卻是兩端開管模式。我們對於這種結果也做了推論解答,這種駐波模式也能解釋為何高八度是兩倍頻率的發生,為何不符合一端封閉的管之第一泛音頻率是基音頻率的三倍。

揭開隔震器的神秘面紗-應用3D列印進行曲面上滾球之消能探究

臺灣隸屬地震頻繁的地區,隨著台灣對建物造型與結構安全的意識提升,為能達到居住安全與舒適的功能,目前建物與文物保存已著重於結構中加設隔震系統以達到減震,因此國震研究中心投入相當成本進行耐震試驗,因此我們想透過本專題去探討此不同區面上滾球之消能效益。 本研究目的係利用機械加工與3D列印進行縮尺建物之耐震試驗,並透過不同變因的實驗組模擬不同地震波下與固定支承的對照組於位移、軸力與加速度上進行比較?並討論他們在實驗後各方面的特性差異並做比較。 藉由結果數據,以隔震盤半徑、建築物載重、地震波週期三點進行討論出隔震試驗之可行性,本研究隔震器於中週期、共振週期、載重2屬半徑20公分皆具有理想的減震效果。

捍「味」戰士~製「罩」保健康

本校地處水泥廠附近,除需面對PM2.5超標的空氣品質外,還有水泥廠排出的刺鼻惡臭。除了蒐證檢舉外,我們也需積極的作為來保護自己。 市售口罩琳瑯滿目,對本校學生來說,透氣性好避免二氧化碳滯留影響學習;在PM2.5紫爆時可有防衛力;在水泥廠排放惡臭時也有阻隔臭味且環保的口罩是我們需要的。 透過自製裝置檢測市售口罩中CO2的漏氣率,捨棄透氣率低的材質;透過自製裝置測量市售口罩對PM2.5的阻擋能力,捨棄對PM2.5的阻擋能力低的材質,並找出合適阻擋PM2.5的熔噴材質﹔並透過聞香實驗,找到可阻隔味道的活性碳及備長炭材質。 運用創意在布口罩上加縫拉鍊,製成可替換式口罩,可以依當日空氣品質替換內層,並於活性碳內層失去功能時替換,既有效果又環保!

翻滾吧!方塊~推方塊遊戲之探究

我們發現推方塊遊戲中,將方塊推到定點的方法有一字型、階梯型、階梯與ㄇ字複合型、9字型,歸納後可發先只需以ㄇ字型、二排法或兩者之複合就可達到想要的目標。要找到最佳的行走法時需考慮塗色方格行走的先後順序,選擇離起點所需的步數最少的塗色方格,若所需步數相同,則考慮下一步所需的步數,接下來都以所需步數較少的塗色格先走即可。因方塊的翻轉出六個面的圖形恰為正方體展開圖,所以此遊戲可利用正方體展開圖設計關卡。