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佳作

蟲蟲危機

黃斑粗喙椿象是半翅目昆蟲,牠是「肉食性」椿象,主要以鱗翅目的幼蟲為主食,我們所要研究的是以紋白蝶的幼蟲來飼養黃斑粗喙椿象,觀察黃斑粗喙椿象的一生。種植小白菜,小白菜的主要蟲害是紋白蝶的幼蟲,利用椿象是紋白蝶的天敵關係,釋放黃斑粗喙椿象防治紋白蝶,進行生物防治法的研究,以減少小白菜噴灑農藥。

小強競速之步步為「贏」

實驗發現蜚蠊跑步時的狀態與影響速度之因素:(1)蜚蠊跑步時會抬高頭或腹部,以利跨步前進。(2)蜚蠊行進時利用觸角探索地面及路線。(3)蜚蠊主要利用中足腿節撐住身體重量,中足腿節及跨步時跗節角度則因蜚蠊棲息環境差異而不同,以利承受身體重量。(4)蜚蠊前足向前伸長(<50o)跨出,以利跗節抓地向前。(5)蜚蠊後足跗節(>100o)向後推出以利身體向前,後足脛節越長,身體推進更遠,速度就越快。(6)蜚蠊後足第五跗節較長時力臂較大,較能顯現出力量,而第一跗節連爪,當第一跗節愈短時則更能機動抓地推進身體而增進其速度。(7)各節跗節末端褥盤分泌液有利蜚蠊在較光滑或垂直的環境中爬行與跑步。

無(線)制資料收集器

本作品主要採用Arduino 系統晶片平台進行與Zigbee無線模組結合達到蜂巢式產線資訊無線系統設計,控制核心Arduino 晶片平台進行產線產品產出計數與產線停機警報功能即時通報系統設計,並研究Zigbee無線拓樸角色規劃設定後達到遠端資料傳遞,本作品採以最基本的產線完成品數量以及停機狀態即時記錄等功能做為案例示範,並以Visual Basic設計一套監控軟體讓工作人員即時監控所有產線資訊,並且將所蒐集的資訊紀錄於資料庫中,供產線專案管理人員直接於電腦中取出該班生產數量資訊,也可提供專案人員了解產線規劃品質是否足夠穩定。

橋墩追追追~橋墩抗水能力與砂石淘空情形探討

自然與生活科技課程中學習到以力學觀點設計建築物,加上洪水沖斷橋墩的事件頻傳,因而引發我們想設計模型來實驗,探究理想橋墩的動機與行動。經研究後發現:橋墩形狀不平整、迎水面大者,受到水流沖刷力較大;不厚實的橋墩支撐力量分散、易斷裂;迎水面大、造型不流線的橋墩周圍,砂石被掏空的多,侵蝕嚴重,易造成橋墩不穩固而傾倒,橋墩數目越多、越靠近河道中央承受較大的水流沖刷力。因此綜合以上實驗結果我們建議理想橋墩的迎水面及背水面均為流線圓弧造型,最好能以抗侵蝕的金屬保護;而側面要狹窄以減少阻力和侵蝕力;設置橋墩的間距不宜過密、靠近中間的橋墩要更堅固並派人定期察看並適當填補砂石於掏空較多的迎水面區域,以防橋樁裸露、傾倒。

膨脹性粒料造成結構物破裂原因探討及處理方案研究

興建工程之初,在品管工作上,即要求粒料品質,然而工程誤用如頁泥岩等吸水膨脹性粒料,造成結構物劣化問題,仍時有所聞。前述劣化情形,過程緩慢,因此,本研究以萬能試驗機加載,模擬粒料膨脹力,藉試驗所獲得之參數,驗證破壞模式之理論推導合理性。另藉試驗結果量測出之膨脹壓力及砂漿試體束制能力,可輔助提供誤用膨脹性粒料時,結構物維修決策參考。對於承壓結構物,應可不必全部拆除重建,處理之深度以淺層挖除膨脹性粒料再進行修補,應可滿足需求;若屬承拉結構物,則應審慎評估其安全性,再決定採取拆除重建或其他補強措施。

超級注射筒 — 噬菌體

克雷伯氏肺炎桿菌是引起社區型肝膿瘍主要感染源,其莢膜型與致病力密切關。這些克雷伯肺炎桿菌可能源自病人本身,亦可能來自家禽之排抴物。研究現,克雷伯肺炎桿菌可以存在雞的排泄物中,雞排泄物及附近環境汙水內的噬菌體可以殺死並抑制感染雞隻身上分離的沙門氏桿菌和大腸桿菌。這些異性的噬菌體可以用來當作雞隻感染這些細菌治療的方法之一。本實驗包括了自雞糞內分出克雷伯氏肺炎桿菌以及自雞糞及市場雞攤旁之汙水分離出特異性之噬菌體。從十九個市場的雞糞和八個汙水檢體共分離出四株非人類常見之血清莢膜型克雷伯肺炎桿菌和十二株特異性的噬菌體。這些分離出之特異性噬菌體可提供日後作為克雷伯氏桿菌感染雞隻治療之用途。

骨牌夾心餅之同心圓探討

一、4×4骨牌同心圓 1. 下圖一則成功的4×4骨牌同心圓示例:(1) 內圓(紅色部分)每行每列總和皆相同都為3。(2) 外圓(含紅色部分)每行每列總和皆相同都為9。(3) 設計源自於骨牌魔方陣的變形,本遊戲不探討對角線的總和。 2. 本研究發現:(1) 4×4同心圓之內圓總和≠外圓總和。(2) 4×4同心圓的內圓總和範圍介於1≦內圓和α≦11。(3) 當4≦內圓和α≦8時,其外圓總和β的最小值與最大值有其固定的範圍:α+1≦β≦α+11。(4) 當內圓和不在4≦α≦8的範圍內,其外圓最大值逐漸從兩頭遞減;外圓最小值逐漸從兩頭遞增。(5) 4×4骨牌同心圓的排列方式有七大類共32種。因不同骨牌排列的變化,會產生更多4×4骨牌同心圓的拼組可能。 二、5×5骨牌同心圓 1. 下圖一則成功的4×4骨牌同心圓示例:(1) 3×3內圓(紅色部分)每行每列總和皆相同都為12。(2) 5×5外圓(含紅色部分)每行每列總和皆相同都為17。(3) 設計源自於骨牌魔方陣的變形,本遊戲不探討對角線的總和。 2. 本研究發現:(1) 5×5同心圓的內圓總和≠外圓總和。(2) 5×5同心圓的內圓總和範圍介於4≦內圓和α≦12。(3) 當7≦內圓和α≦9時,其外圓總和β的最小值與最大值有其固定的範圍:α+1≦β≦α+11。(4) 當內圓和不在7≦α≦9的範圍內,其外圓最大值逐漸從兩頭遞減;外圓最小值逐漸從兩頭遞增。

從固體對流探討顆粒體的混合與分離

我們以振篩器和垂直震動器進行實驗,來探討顆粒體的密度、形狀、表面的光滑程度、顆粒間的粒徑比、顆粒表面覆上的液體黏滯性及振動方式等因素對顆粒體對流的影響。實驗結果發現:主顆粒表面光滑、背景顆粒表面粗糙且顆粒細長時,主顆粒較易被推擠上升。當主顆粒及背景顆粒表面覆上液體時,當液體的黏滯力愈大,對流速率減慢。振東方式會影響背景顆粒的流動效果。以桌球為主顆粒,改變背景顆粒粒徑時,當粒徑比(r桌球/r背景)小於3.29時,因垂直推擠主顆粒向上的分力較小,主顆粒便不易再被推擠上升。當小顆粒在上層、大顆粒在下層時,顆粒間會有對流現象,且粒徑比(r大/r小)愈大,對流速率愈快;粒徑比(r大/r小)<1.66時,下層的大顆粒不易向上流動。

回收紙大改造-自製環保紙黏土的研究

本研究是以紙黏土為主題進行探究,目的在於:1.瞭解紙黏土的基本製作方法及特性;2.找出影響紙黏土柔軟度和延展性的因素;3.比較不同配方製作出來的自製紙黏土乾燥後的差異。 研究結果發現:1.紙黏土除了紙以外,還需要添加玉米粉、高嶺土、黏著劑及油才能製作而成,我們的配方為紙漿55g加入40g玉米粉、40g高嶺土、60g糨糊及1.5茶匙嬰兒油;2.紙的種類、添加粉、黏著劑、黏著劑的添加量、紙漿和黏著劑比例、高嶺土和玉米粉比例都會影響紙黏土的柔軟度和延展性,而嬰兒油的添加量則不會影響;3.所有自製紙黏土乾燥後重量剩下約原本的一半,除了表面較多裂紋、顏色偏黃或灰之外,其餘和市售紙黏土相似。

天馬行空---n后問題規律之探討

一、『馬步解』定義:向右二格、再向上一格稱為『馬步2』,推廣至向右n 格、再向上一\r 格稱為『馬步n』。\r 二、先逐一嘗試n×n 方陣中馬步解成立與不成立之各種情形,並整理列表。\r 三、利用嘗試結果研究出馬步解的例外規則。\r 四、根據鑲嵌解概念推得『環面解』,再進一步推得『甜甜?解』。\r 五、利用馬步解的特性,得到兩個重要性質:\r (一)『加法對應性質』。 (二)『乘法對應性質』。\r 六、利用『遞降法』,算出乘法對應。\r 七、根據『費馬平方和定理』,推得4m+1 型質數階方陣加法對應重覆之運算。\r 八、利用『削邊法』得到偶方陣的類馬步解,完成所有具有馬步規律解的尋找。\r 九、以往對於n 后問題的研究著重於解題邏輯思考,或是比較程式演算法的優劣。本研究\r 則是針對相同斜率規律格子點的解,探討其規則以及推廣。更重要的是對於經典的『八\r 皇后問題』的解,也可利用甜甜?解的概念加以精簡。