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佳作

誰比我更容易---挑戰極簡馬達

在學校的科學玩具研習社團中,我們曾學過以線圈纏繞製成的簡易馬達,如下圖,但我們自己製作的過程中,發現不僅費時,連學校老師都失敗好幾次。於是我們嘗試尋找其他更簡便的自製馬達,能夠方便攜帶與即時組裝。最後,我們在網路上【參考資料(1)】找到一種名為「法拉第馬達—Faraday\r Motor」的資料,它的外觀不僅簡單、新奇,拆裝更是方便;在克服了其中強力磁鐵的收集後,我們花不到一分鐘組裝完成然後讓它動起來,看過的人都大呼驚奇。我們在整個研究的過程中,製作了「極簡馬達模型」,方便測定轉速、更換零件與觀察轉動。此外,利用實驗所產生的結果,我們發展出自製的『磁力軌道車』玩具,並進一步延伸應用在「磁電再生能源車」。\r

飛蛾撲火—校園昆蟲趨光性之探討

我們在夏天的晚上,常常可以看到昆蟲們因為趨光性的本能而慘死在路燈下,所以我們希望透過校園昆蟲趨光性實驗來發現,有哪些燈源特別容易吸引昆蟲。我們選用日常生活中最常見的六種燈來實驗,實驗都是在暑假無風、無月或眉月的晚上,每次實驗都記錄昆蟲數量與種類,實驗完畢後,我們發現水銀燈的趨光種類和數量最多,而省電(黃)的趨光種類和數量最少,研究結果同時也發現昆蟲們的趨光性整體偏向白、藍光,而水銀燈屬白光容易吸引昆蟲前來,因此我們建議將道路、住家附近、民宿飯店、游泳池等將白色的水銀燈改為黃色的省電(黃),如此既節能又省電。

廣義的畢氏定理探討

數學刊物從勾股定理談起以長方體的架構,長x、寬y、高z,對角線w 的概念去討論x2 + y2+ z 2= w2的畢氏數解,本文發現他遺漏了非常多組解。本文作者改以廣義的畢氏定理從平面幾何的概念找出所有畢氏數解。 傳統的畢氏定理只能在直角△上才能使用,本文探討一種廣義的畢氏定理,它適用於任何一種△(包括銳角△、鈍角△、直角△),這種創新的廣義畢氏定理的靈感來自於直角△中的母子定理所使用的直角△,這種子△和原直角△的三邊依序垂直,銳角△和鈍角△中仍然存在著這種依序和原三角形三邊垂直的子△,文章中透過借用直角△推導畢氏定理相同手法去推導銳角△及鈍角△的畢氏定理,這樣的廣義的畢氏定理型如x2 + y2+ z 2 = a2 ,(其中a 代表△任一邊的長,x 和z 落在另兩邊上,而y 長的線段和a 長的線段平行)。在廣義的畢氏定理條件下,本文探討了正△、等腰△、直角△、銳角△、鈍角△的畢氏數,並找出了那些被遺漏的解,接著解開了四元二次不定方程x2 + y2+ z2= w2的所有畢氏數解。

「無患再起」─無患子的研究與探討

利用蒸餾法來處理無患子萃取液,可以有效改善無患子萃取液在使用上所遭遇到的難題。在無患子萃取液中添加皂基,可促使皂化成皂塊,皂基含量對無患子皂塊成形有正向關係,但無患子濃度不可過高。無患子萃取液除了當清潔用品外,我們更發現其他特殊用途,如殺蟲劑、防蚊液、隱形墨水、吹泡泡液、洗金液、延長瓶花花期等。使用過後的無患子果肉,可當有機肥來使用。復育無患子植株,有利水土保持工作的進行,並減緩溫室效應所造成的氣溫上升現象。無患子的多用途值得我們加以推廣。

向左走向右走~相鄰移位遊戲最佳策略探討之研究

本研究為傳統遊戲創新,改變遊戲形式與玩法,中間前後不留空格,且題目中花色種類按a、b、c……順序排列,在每種花色數量相等的情況下進行直線相鄰移位遊戲。研究裡設定了三種不同的最後排列順序要求,觀察當花色種類數與每種花色數量為任意數時的最少移位次數,試著從操作過程歸納最少移位次數(最佳解決策略)之規律,並得到通式。接著,將直線型改為其他排列圖形─順時鐘環形,同樣的歸納在最後三種不同排列順序要求下最少移位次數之規律,得到通式,並比較與直線排列之相關性。

安寧專案-可隨噪音自調音量的喇叭

一、 什麼是噪音:噪音是聲音振動的不規律,音量很大時,聽了令人覺得不協調、不舒服、刺耳且煩躁不安。二、噪音對身體的危害:長期處在噪音環境下,不但易耳聾,且還會引發疾病影響生育功能或猝死。長期生活在 70 分貝至 80 分貝以上的環境中,可使人動脈收縮 、心跳加速、供血不足、出現血壓不穩、心律不整、心悸等症狀,甚至演變成冠心病,心絞痛、腦溢血及心肌梗塞。在噪音 80 分貝以上的環境中工作、學習,將使人精神無法集中、聽力下降,降低工作、學習效率。影響幼兒健康胎兒和幼兒的聽覺神經敏感脆弱,極易受噪音的破壞,嚴重時甚至會影響智力的發展。美國醫學專家研究指出,突發的強烈噪音,可使聽覺受到刺激,引起突發性的心律不整,使人猝死。三、預防噪音危害的生活保健:預防噪音先從不製造噪音著手.採消音建材綠化環境也有幫助。噪音是繼空氣污染、水源污染之後的第三大環境公害。

珠聯璧合-分析轉珠遊戲三消、五消的基礎樣式、降階法及思考邏輯

本研究源自轉珠遊戲,剛開始參考第54屆高中組作品,接著使用「控制變因法」及「樹狀圖」,經歷了觀察、尋找關係與樣式、猜測、檢驗的過程後得到: 一、「3消」及「5消」最短步數基礎樣式。 二、發現分界格的關係區域分類圖,並利用該圖找到最短步數起始珠的位置。 三、建立「3消」及「5消」達成combo的最短過程圖及路徑圖。 四、發現基礎樣式之間有包含關係,且具有階層關係。 五、建立降階表,將階層較低的樣式,使用降階法快速轉換為階層0;階層較高的樣式,使用降階法逐步轉換為較低階層。 六、建立起始珠的判斷準則,以得到「3消」及「5消」任意組合的最短步數,並以此為基準串連更多的「3消」及「5消」。 七、建立轉珠思考邏輯。

親愛的,微生物把保麗龍分解了!

保麗龍是環境中不易分解的汙染物,本實驗將自大麥蟲腸道、麵包蟲腸道、土壤與有機堆肥分離出十三株具有分解保麗龍潛力菌株(ZM1, ZM2, ZM3, TM1, TM2, TM3, S1, S2, S3, S4, OF1, OF2及OF3)進行分解保麗龍測試。試驗結果顯示,液體培養中,靜置培養以菌株TM3有最好分解效果;震盪培養以T all及OF2有最好分解效果。而固體培養中,無法看見保麗龍明顯分解。進一步,將保麗龍拿出利用結晶紫染色,確認菌株附著在保麗龍上。同時將菌株撒入模擬環境中,觀察保麗龍分解情形,結果土壤添加有機肥環境較適合分解保麗龍,其中以菌株組合(S/OF)分解效果最為顯著(P < 0.05)。最後進行菌種鑑定,所分離出具有分解保麗龍潛力菌屬,主要分為八個屬,分別為Bacillus (ZM2), Citrobacter(OF1), Myroides(S4), Ochrobactrum(S1, S3及OF3), Proteus(ZM3及TM2) , Providencia(S2), Pseudomonas(TM3及OF2)及Rhodococcus (TM1及ZM1) 屬。

喝ㄋㄟㄋㄟ的植物長得好?!

生活中常聽說牛奶可以幫助蔬果生長,我們好奇用牛奶澆灌植物是否真會帶來什麼改變,我們便選用阿拉伯芥進行我們的實驗。首先我們直接以牛奶澆灌植物,卻發現對植物的外觀沒有什麼影響。於是我們又進行了染菌實驗,藉此研究牛奶對植物抗菌是否有幫助。我們發現牛奶能夠提升阿拉伯芥對細菌的抵抗力,又在實驗後確定此現象與初級防禦反應相關。我們推測是牛奶中的胺基酸引起的,於是我們再以Proline等胺基酸澆灌植物,其中Proline亦能協助植物抗病;接下來我們再探討Proline協助植物抗病的機制,發現Proline和牛奶一樣可以增強初級防禦反應及利用callose堆積協助植物抗病。因此我們推測,牛奶中含有的Proline能夠幫助植物對抗細菌。

鹽水真能有效洗去蔬果表面殘留的農藥?

用鹽洗菜是否有效呢?我們這次實驗所使用的方法為生化(酵素)快速檢驗農藥殘留法,針對加保力、納乃得農藥,利用乙醯膽鹼酯?經過反覆數次的檢驗,從實驗數據中我們發現使用鹽洗菜的方法並不一定較有效,我們的最終結論是:用鹽水來洗菜比用一般清水洗的效果還要差,反而會使農藥因溶解度下降而更殘留在蔬菜表面。針對最近有許多的家庭主婦已經習慣用鹽水洗菜,卻不知反而造成更多農藥的殘留,所以我們建議大家在洗菜時,最好只用清水沖洗,不要再加入鹽巴,因為這個步驟將是多餘且有害的。