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佳作

挑戰電中性原理~「帶電溶液」的研究

利用范氏起電器將靜電導入蒸餾水、甘油、苯、環己烷、乙醇、正丙醇、正戊醇、HCl(aq)、 NaCl(aq)、CuSO4 (aq)………等不同溶液中。我們發現,非電解質溶液可以藉由極性分子的媒合作用〝貯存〞電子,而其中H2O效果最好,即水合電子是可以穩定存在的!但在水中若添加HCl、\r NaCl等電解質將會提高溶液導電性,以致於無貯存電子的效果。我們也發現苯雖不是極性分子,但因具有π共振系統,也能有效貯存電子。

自製臺灣植物染敏太陽能電池及性質研究

由於染敏太陽能電池製作成本與較早發展的單晶矽太陽電池比較起來低廉許多,且發展潛力頗大,但由於一般學生難以取得其中的關鍵材料(導電玻璃、人工光敏染料)使得此有意義的綠色實驗於中小學的普及度並不高。本實驗的目的便是利用日常生活可隨手取得的資源來自製染敏太陽能電池,一方面透過研究太陽輻射的能量分佈來選取某些高發電效率的顏色染料,另一方面探討染料酸鹼度對其電子傳輸及共價鍵結強度的影響程度,不但希望能提高電池效率,更希冀能普及成中小學實驗而大量製造,在大量及價格低廉的優勢下,再結合美學製作成窗簾等產品,不僅人人皆能為我們日漸暖化的地球盡一份心力,更能美化我們的生活。

搏扶搖而直上--鞦韆之謎

要怎樣才可以使盪鞦韆越盪越高?本研究將單擺在擺盪過程以拉、放線的方式模擬人在盪鞦韆時重心的改變,發現在最低點時拉線將重心提高,最高點時放線讓重心放低,單擺可以越盪越高。分別測量在固定角度變化下:(1)不同擺長 (2)不同拉線長度 (3)不同初始角度。結果發現:(1)擺長越長,所需拉放線次數越多 (2)拉線長度越長,所需拉放線次數減少 (3)初始角度越大,所需拉放線次數越少。實驗裝置原以齒輪變速進行拉放線,因不夠精確,改採以馬達帶動長桿進行拉放線。同時用C++語言算出每次擺盪的角度,求出15°上升至30°所需的次數與實驗極為接近。最後將理論搭配實驗數值,以程式寫出盪鞦韆動畫,可清楚呈現正確的盪鞦韆方式。

搖滾超人---抗禽流有妙招

衛生署為防止禽流感疫情擴散,大肆撲殺病禽,造成業者重大的損失。因此,我們希望能使用安全又有效的方式來驅趕鳥兒,減少家禽接觸野鳥的風險。 我們先調查目前驅趕鳥的方法,瞭解傳統稻草人的驅鳥效果不佳,於是進行稻草人的改良研究,讓稻草人「活動」起來。本實驗探討在不同條件下影響鳥類取食的各種因素,最後製作「搖滾超人」,並且改進它的缺點。改良後的「行動搖滾超人」鳥類取食量明顯減少了,對驅逐鳥類有很大的幫助。 我們改良「搖滾超人」驅趕在禽舍附近取食的鳥兒,減少家禽和鳥兒接觸的機會;並且運用「搖滾超人」來驅離住家陽台的鴿子和鐵窗上的鳥群,防止鳥糞污染,影響我們的健康,驅鳥效果都能大大提升。

「和」成角落方陣

一、 基於一個手機遊戲的規則:將1~9填入3×3方陣中(不重複),使四個角落的田字形內數字總和相等,這玩法引發了我們的好奇。二、 本研究主要探討能否找到一種有規律的填法,使四個角落內數字的總和相等並恰好就是最大值或最小值。我們先找出3×3中所有可能的組合,再以類似方法延伸至5×5,再更進一步推到n×n,因而有了驚喜的發現。三、 本研究主要發現有:(一)當n=4m-1時(m∈Z),最大值、最小值的填入方法。(二)當n=4m+1時(m∈Z),最大值、最小值的填入方法。

挑戰巨匠-探究魯班鎖之設計模組

魯班鎖相傳是過去木匠傳授徒弟學習榫卯技法,藉由拆解與組合的過程,訓練空間觀念、組合邏輯及解決問題的表現。現今益智積木皆以魯班鎖為原型,至今已變化出許多種類,我們研究的是具有階層設計特色之魯班鎖,因其有著特別的模組化特性。 研究過程發現不同階層的魯班鎖,有著奇妙的關聯性,透過歸納整理,外型分類為A、B、C型(圖1~3),依n階層(n≧3之整數)可演變出B型式之樣式有n-2種,C型式之樣式有n-3種,依設計者的寬度w與階層數n為變數,可推得各型式組件之尺寸、樣式及件數,進而推導出數學公式,樣式總數為2n-2及總件數為2n2-4n+3,藉此設計與解密n階層的魯班鎖,將複雜的古技藝簡單化,以嶄新的3D列印方式輸出,達到設計構想成實物之目的。

自動滅火系統

課堂上使用酒精燈的危險,引發我的危機意識,於是,根據課堂上所學的空氣可以被加壓縮,並參考了「原來如此」這本書中簡易抽水排水系統的製作及驅動往復泵的機械等裝置,製作了一套可以自動感應,並能噴灑出水柱,將火熄滅的『自動滅火系統』。希望,當災害真的發生時,這套『自動滅火系統』能派上用場。

美容「絲」路–絲瓜水的抗氧化力及應用

本研究以絲瓜水為實驗探討對象。我們以自製絲瓜水及市售的「保濕絲瓜水」做濃縮及稀釋,分別進行三種抗氧化能力(總酚測定方法、清除DPPH自由基能力、還原力測定方法)的比較。我們同時也針對市售絲瓜水中所額外添加的小黃瓜與絲瓜果實的萃取液,進行抗氧化力研究。 實驗結果顯示,總酚測定方法中,濃度越高總酚含量越高;還原力測定方法,其濃度越高還原力越強,但自製絲水則以濃縮至8倍還原力最佳,繼續濃縮還原力反而下降;而清除DPPH自由基的測定中,發現濃度越高清除DPPH自由基的能力越好。由此可知,絲瓜及小黃瓜的抗氧化能力佳,可以被廣用於保養、美白、護膚各項產品中,具有良好的抗老化效果,後續我們以8倍濃縮的絲瓜水進行產品製作。

水問

一、藉各種因素來調整水流穩定度,諸如:水量大小、水的流速、加上密緻度不同的濾網……等,並探討各種因素與其的正向關係,以達到控制穩流的效果,採用水流斷點長度作為穩定與否的依據,且深究因素對穩流作用的原因二、主要探討不同濾網孔徑與密度對穩定水流的影響。

內心、垂心、外心是3 位循環節的循環小數?!

三角形的內心I,向外部或向內部作”過三頂點與I 連線的垂直線”時,I會成為新的三角形的垂心或外心,而且依內、垂、外心的次序循環。新三角形的外心與I 共線,與尤拉線存在特殊的關係且三角形間相似。