最佳團隊合作獎

本作品探討了笛音壺汽笛的響度及音調變化的變因如下： (一) 風速愈大，音調愈高，響度愈大。 (二) 出入口孔洞直徑相差1~2mm時響度較大。出入口直徑愈大頻率愈大，但孔洞大於10mm或小於3mm時，將難以產生共振而無法發出特定頻率之聲音。 (三) 上下出入口位置容忍稍許的偏移，偏移量對響度影響較大。 (四) 開孔不一定只能開一個，開孔總面積愈大響度及頻率都變大，但有其極限。 (五) 空腔愈大響度也漸增但有上限，空腔愈大頻率愈低。 另外本研究希望能製作出有音階變化之笛音汽笛壺，我們發現以原汽笛之原理較難達到目的，我們改用哨子發聲原理來製作汽笛，其頻率變化較能達到我們的需求，我們也製作出接近我們期望的汽笛壺。

按壓瓶是生活中用來裝乘液體的常見容器，但我們往往會在被丟棄的瓶子裡發現殘餘液體，實在浪費。故本研究主要是想了解有哪些因素會影響按壓瓶最後剩餘的液體量，並透過比較與改善，做出實用的按壓瓶應用在生活中。我們嘗試從瓶內吸管的種類、口徑大小、長度、切口角度以及瓶底的傾斜情形等方面來探討它們與瓶內剩餘液體量之間的關係。研究結果顯示，軟式吸管最適合用來當作按壓瓶內的吸管種類，當吸管的口徑越小、切面呈現平口且長度大於壓頭到瓶底距離時，瓶內剩餘的液體量會最少。此外，我們也發現瓶底越傾斜，有助於吸管吸取液體，能降低瓶內液體的剩餘比率。因此，只要能在按壓瓶的結構上略作改變，就能有效利用資源、避免浪費。

隨著人類農牧環境的演變，目前的畜牧業大都採取高密度養殖，雖然高密度養殖帶來更高的經濟效益，但卻是製造更多的環境汙染，例如：豬糞帶來的空氣與水的污染。本研究中，研究者設計以自製之蒼蠅養殖器具培養蒼蠅，從蒼蠅的蛆、蛹、羽化、卵，又循環至蛆，尋找出最適宜培養蠅蛆的方式。本組接著嘗試以蠅蛆分解豬糞中的揮發性有機化合物分子（VOCs）。研究結果指出：蠅蛆可以有效降低豬糞中VOCs的濃度，能比對照組大幅降低3倍的VOCs分子，而分解能力也隨著加入的蠅蛆數量增加而提高。此外蠅蛆也能夠縮短豬糞腐熟的時間，使用蠅蛆替豬糞除臭是件可行的模式，而分解過後的殘餘物質，可再做為肥料，真是一舉數得。

本研究是利用液晶的光學紋理圖像，測量水溶液中牛抗體的存在。我們先以HSA做為實驗的基礎，來了解此液晶感測系統的特性，以及測量一些基本數據之後，再將此系統進行檢測牛抗體的研究，由於液晶容易受到周圍環境的變化而改變其排列方式，而其光學訊號也會隨之改變，若溶液中的牛抗體濃度達一定程度，即會產生特定的光學訊號，我們在本研究中使用毛細管作為觀察的基板，藉此成為便於觀察的感測系統。

我們主要研究一個有趣的數學摺紙遊戲：透過切割6解中空卡創造4款12解中空卡-長方形中空卡、長方形切割中空卡、逆斜中空卡、斜中空卡。 我們是最先發明12解中空卡遊戲的，4款12解中空卡都值得深入研究，本研究小組先選定12解斜中空卡作深入研究，至研究結束找到斜中空卡摺成正方形的組合數4760個，創作6解中空卡無法達成的12生肖、12星座等主題12解斜中空卡。 我們拿12解斜中空卡給同學玩，同學玩到連走路都捨不得停下來，於是我們繼續創造了幾何卡、乘法卡、分數小數卡、等值分數卡、加法卡等12解斜中空卡，將12解斜中空卡應用於數學學習，進一步統計加法卡和數4~48的摺法共計521種。

因為覺得在下午的時候好像常下雨，讓我們對下午的雨充滿了好奇，再加上自然課人造霧的啟發，於是開始了一連串的數據分析與實驗設計。數據的分析來源主要是台中氣象站2004-2014年的逐時天氣資料。同時在實驗室逐一控制條件下，嘗試找出較佳的人造雨製造條件。研究結果發現： 一、一年中以夏季最容易下雨；一天中則以下午時段下雨出現次數最多。 二、下午下雨前的天氣變化趨勢為，氣溫、風速、氣壓會下降，而相對溼度、露點則會上升。 三、實驗室製造人造雨的較佳條件：將65℃水倒入250ml量筒中，以鋁合金 (由廢棄的光碟機拆下的外殼) 蓋住量筒上方一分鐘，再置上冷凍舒跑冷卻3分鐘，拿開舒跑，即可發現鋁合金上附有大量水滴。

本作品探討病患因傷因病需要進行腿部復健的助行訓練器，在鋁擠條的車架上設計可調式定距離機構、座椅機構、後退止逆限制機構等機械裝置，並採用Arduino控制器結合感測器來輔助訓練位移量的記錄，可量測病患心跳體徵，同時兼顧安全與訓練功能，可以有效地輔助物理治療師或職能治療師實施復健療程，機構本身沒有用到電動機所以無需用到電源，由病人自發自主的訓練來縮短復健時間，早日回歸職場正常作息。

研究目的有三：（一）探討平行四邊形n切等分點的數量。（二）探討梯形n切等分點的數量。（三）探討任意凸四邊形n切等分點的數量。結果如下： （一）平行四邊形之2n切等分點共有(n+1)2個， （二）若將梯形切成n等分三角形，則令上下兩塊三角形共可切成(αi+βi) 塊，並利用梯形之性質代入後求出其n切等分點為Σ(n-αi-βi+1) 個。 （三）若將任意凸四邊形ABCD切成n等分三角形，則將頂點坐標化並分三種情形： 1. 若X點在四邊形內部時，即p+q+r+s=n，其中p, q, r, s ϵN，若交點(x1, y1)與(x2, y2)相同，則比例成立； 2. 若X點在頂點上時，即AE=CG或BF=DH，由克拉瑪公式可知，若△=△x=△y=0 ，則比例成立； 3. 若X點在邊上時，即q+s+r=n、p+q+s=n、p+q+r=n、p+r+s=n，其中p, q, r, s ϵN，由三點共線可知，若行列式為0時比例成立。

研究樑柱的形狀、擺放方向及在相似形狀下，樑柱的寬與高對支撐力的影響，再將研究結果用電腦程式模擬驗證，適當的樑柱配置是有助於建築結構的抗震效果。 使用厚紙板製作各式模型體，在相同材質、長度及斷面積等控制變因下，以砝碼吊重，並設計了將微小變形量放大再依比例縮小的間接測量方法，算出微小變形量，經實驗後獲得以下的結果： 1.物體載重力和形狀有關，以W型、工字型和長方形樑較佳。 2.物體載重力和擺放方向有關，相同形狀時長邊的支撐力優於短邊。 3.物體增加寬度的方向如與力的方向平行，可以有效提高支撐力；如與力的方向垂直，也可提高支撐力但效果比較差。 4.利用樑或柱的強邊去補強建築物平面的弱邊，可提高抗震能力。

本研究利用日光偏振訊息找出太陽方位，發現ω(日光強度的極大值對稱軸旋轉角度)與太陽方位角As的關係為：As=-ω+φ，負號代表逆時針旋轉，φ為偏光膜初始角度。因此可藉由日光偏振訊息得知太陽的所在方位角。 此外，為了得知觀測者所在經緯度，本組採用三角定位法，並以原地觀測到不同時刻的太陽方位角，及已知兩點太陽直射地球的經緯度，來作推算，並輔以球面三角學加以修正，且更進一步測試觀測者在不同緯度、經度、觀測時間差及觀測時間等情形，使本計算模式更完善。本計算模式為本組創新之研究，其適用範圍隨太陽直射緯度而變化，最小適用範圍在正午前後2小時，且兩次觀測時間間隔只需15分鐘，比一般只能在正午時推算經緯度的方法還來的便利。