佳作

在這個實驗中，我們針對火焰在燃燒時，它所在的「空間形狀」與火焰的「位置、高度、長度」，來量測燃燒時間，期待利用量測出來的數據，配合自然課課程中有關「熱的對流」來推論，並找出一個適合燃燒的條件；實驗時，我們選用圓柱、四角柱、圓錐三種形狀的玻璃瓶，搭配五種不同的點火點高度、二種火焰長度來取得數據，其中圓柱、四角柱，除了在「瓶口圓心測量」，另也測量了「偏向瓶口邊緣位置」數據來做比較，圓錐因為瓶口較小，只測了圓心，實驗初期，遭遇到不少問題，如「火點不著」、「火焰變長」和「排除廢氣、冷卻」等問題，經過大家討論後解決，最後依數據來推論「瓶子形狀」與「火焰的高度、位置、長度」，對於「燃燒時間長短」的影響。

因為讀數論的同餘方程時，看到許多一元二次同餘方程的解法，又在不定方程中遇到ax2 + by2 = k 這樣的題目，使我開始思考這個問題。

「土石流」令人聞之色變，攔阻工法是土石流防災的重要課題。由渠槽的模擬實驗，探討防砂壩的攔阻效益與自清能力，藉以瞭解土石流防治工程。實驗發現：通過式壩體雖無法完全攔阻土石流的流動，卻可減緩土石流的衝擊力，又具備清水流的自清能力。通過式壩體的攔阻效益受開口間距大小和當地土石流最大粒徑大小的影響很大，土石流穿過壩體的行為受土體粒徑組成、土石滲流速度、坡度、水流量大小、表面逕流速度和壩體開口的間距大小等影響，也影響壩前堆積的情形。建議在設計壩體時要多方考量，方能兼顧貯砂率、自清能力和粒徑分離能力，以減緩土石流威力。最後，我們設計多款不同規格的壩體，來印證研究結果，希望可提供日後壩體設計的參考。

本研究探討奈米碳黑砂紙表面之滾動角、接觸角、靜摩擦係數與水滴大小關係。使用防水噴劑、氟素和碳黑處理不同型號之砂紙表面。利用接觸角、滾動角探討其不同表面、不同體積水滴之疏水性差異。斜面法與力感測器則測量靜摩擦係數差異。結果顯示碳黑砂紙上水滴體積越大，水滴的長短軸比值、接觸角皆增加，液滴接觸固體表面積的比例會變小，滾動角也變小。透過砂紙顆粒與碳黑可模擬出如植物葉片表面的突起物與絨毛。根據理論所推得的液滴接觸固體表面積之比例越大，滾動角越大，因水滴與載體間形成空氣層，使水滴較容易下滑。並發現砂紙疏水性最佳的為型號1000之碳黑砂紙，其接觸角145.1度，滾動角3.7度，液滴接觸固體表面積之比例0.13。

本實驗目的在探討哪種建築結構可得到最佳的抗震效果，我們下載軟體(AccelView)測量地震時的加速度大小，自製滑車及橡皮筋製造震動平台模擬地震情況。實驗後發現(AccelView)軟體可測得精確的加速度大小經高精密度加速度感測器證明。建築座向需考慮台灣附近斷層位置，減少地震所產生的破壞。加強地基深度時，可增加建物的抗震能力。建物高度越低，底面積越大抗震能力越佳。目前常見的建物造型如L形、ㄇ形、H形、十字形、T形不影響抗震效果。建物突出造型，連結處會在地震發生時造成受損情形。當梁柱位置不對稱或梁柱不足時，地震會使建物產生轉動現象，容易因扭轉而倒塌。土壤顆粒較小的粉沙地質產生土壤液化，會使地震造成建物下陷或倒塌的結果。

先畫出各種直角三角形並比較發現當某角度相同時，不論對邊、鄰邊或斜邊長固定，其對邊除鄰邊的比值皆相近成正比，我們可以鄰邊長×鄰邊長/對邊長的比值，求出所要測量的高度。再配合雷射光束導向性佳的特性製作可調角度的測量器，不僅較以往省時省力，也克服測量時地面空間狹窄及測高建築物的困擾。又自製可測空間距離測量器，透過兩端雷射光源的交會，順利測得不易丈量的空間距離、不規則物體的高度、深度，無需皮尺作為底部丈量工具。且運用在測量河面寬度、樹的最大直徑、觀測月亮高度、水平?測上…。並利用拆下聚光凸透鏡片的雷射筆可將物體清楚呈像的特性，配合一根頭髮，加裝在測具上後，可明顯觀察到0. 1 度的刻度，提高了精確性。

睡蓮蚜是一種生活在水域環境的蚜蟲，而本研究證實：此種蚜蟲對水源和水中浮萍具有偏好性，並在水中具有勝過陸生黑豆蚜和玉米蚜的求生能力和登陸能力。睡蓮蚜的這些能力源自其異於其他蚜蟲的構造：較輕的質量和較長的腳使其能夠憑藉表面張力於水上站立和移動，並且在登岸時可以產生物理中的Cheerios Effect快速吸附陸地，水中生活的機動性因而極高。另外，睡蓮蚜的腳有彎曲的特徵，加強Cheerios Effect 的效應，加強登岸能力。睡蓮蚜的腹面氣孔亦有朝兩側生長的現象，以適應水上腹面經常碰觸水面的生活。

本實驗使用寶特瓶及其他生活中隨手可得的素材製作寶特瓶動力車，藉由改變輪子設計，如輪子寬窄、車輪紋路及路面材質設計等，來了解車輪與路面對動力車行進快慢的影響。再改變動力風扇葉片的構造設計，以改變風扇大小、葉片數量、葉片彎折角度以及葉片造型等方式，來探討風扇葉片對動力車行進距離與速度的效果。實驗結果發現：使用窄輪子的行駛距離比寬輪子長；加裝橡皮筋在輪子上時，胎紋為1條橡皮筋的行駛距離最長；路面部分，動力車行駛在美耐板路面上的距離表現較佳；風扇部分，則以直徑13.5公分、8片葉片、葉片呈現80度彎折角度以及裙子型的風扇葉片組合，能使寶特瓶動力車行進更遠，速度更快。

在本文中主要考慮θi=tan-11/i ,i∈N這些特殊角之間的關係。本文前段主要分別利用相似三角形性質與正切函數和角公式求解一個較大角 θk 拆解為數個角的關係式(使用遞迴關係、迭代式、基本對稱式表示)。後段則延伸探討、驗證其相關有趣的結果、應用等，例如 : π/4=tan-1⁡1/1=∑i=0∞θF(2i+1) ，其中 Fi 為費氏數列的第 i 項、Machin formula、3π/4=∑i=1∞tan-12/i2 。在本文中，我們利用了弳度取代度度量來描述角度並且使用複數、極式、遞迴數列、矩陣、行列式…等數學工具與GSP、excel、python程式等軟體工具，來實作、觀察、整理、歸納、推論與驗證我們的研究。

雖然現今科技一日千里，但是仍有需要改善的地方。例如捲筒衛生紙，別以為是一條長長的紙捲在一個其貌不揚的紙筒上就很方便使用。當需要扯斷廁紙時，人們必然用雙手才能做到。所以對於手部肢障的人來說，這個動作便變得困難了。因此，我們因應日常使用雙手扯斷廁紙的原理，運用手邊所能獲得的資源，從各項實驗活動的進行中，製作出一個能協助手部肢體障礙人士使用的自動給紙器。將生活中常見的現象做科學化的實驗和解釋，讓師生們不但可以得到解決問題的能力，更能將團隊合作的精神發揮到極致。本次的研究活動為發現日常生活周遭問題、找出解決方法。希望能藉由探究的活動，嫻熟科學探討的方法，並經由實作過程獲得科學知識和技能，進而結合科技來解決生活中的問題。