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佳作

第三次世界大戰 ─ 植物 VS.電磁波

植物 VS.電磁波,如何有效降低電磁波,這是一個連我們老師都好有興趣的問題。一開始在擬訂計畫時,我們討論到很多方法,如用指南針、布、植物等… ,後來我們還是決定選擇用植物,因為植物符合方便、經濟、環保天然又安全的標準;而在中國時報上剛好也有一位國科會的教授,他曾提出了一個創意的構想:我們可以試著利用植物的大分子代替研發電器的材質等;因此我們嘗試選擇依植物的葉片形狀不同,將植物葉片分類為較厚的、大片狀的、小片狀的等;另外我們也選擇了日常生活使用率較高的機子,如映像管電視、液晶電視、手機、桌上型電腦、筆記型電腦、MP3 耳機、吹風機、微波爐等八種電器,分別以距離、時間及植物阻隔物等當操縱變因,來比較電磁波的強弱,試著找出最理想的植物阻隔物,提供給專家做為代替電器降低電磁波材質的參考。

太陽幫我拉窗簾-環保自動窗簾

夏天的晚上,我總是打開窗戶、拉開窗簾,吹著夏夜涼爽的晚風進入夢鄉,但是,每當早上太陽升起時,總是被刺眼的陽光照醒,接著房間被太陽愈曬愈熱,讓人不得不離開被窩,起床將窗簾拉上,真的是非常的麻煩,於是我開始研究一個可以自動幫我拉上窗簾的裝置,我利用太陽能板當做啟動開關,當太陽照射時,馬達開始轉動,藉著輪軸裝置省力,最後成功的閤上窗簾。在這個研究中,也深入探討了太陽能板及馬達的種類及效果、省力的方式、斷電的裝置…等。本作品的概念可以應用在一般窗簾上,不需改變原來窗簾的結構、不需要任何電源、也不用花大錢,是個可以享受自己動手 DIY 樂趣的環保智慧型窗簾!

來電捕手-新概念能源探究

這是我們再次對新式能源進行探討─發電原理排除:法拉第的電磁感應(發電機原理)與伏打化學電池原理。聰明如您,猜猜我們是運用哪種發電原理…我們探討的主題是:如何有效的運用生活周遭的“微力”來發電!以19世紀居里兄弟所研究的“壓電效應”為基礎。壓電電壓對發電效能無能為力、我們研讀資料、尋找關鍵步驟─累壓電路─一個簡單的電路,當作電力輸出的關鍵、改良實驗,將微量電壓加以累積。參考2007全國科展國小組作品:《來電傳晴》、《鼠力發電機》儲能部分,使無法即時儲存的電力,充電到電池中。並推廣成“步行走路”都能發電的“來電箱”,成功啟動馬達、高亮度LED…事實上,這是一個成功的來電裝置,對於環保與永續能源深具研究開發潛力。

活躍於光明的闇獵人 ---- 安德遜蠅虎

近年來蜘蛛在生物科技上日益受到重視,但和蜘蛛有關的資料卻非常少,因此我們透過了這個機會,詳細地觀察探討日常生活中常見的安德遜蠅虎(Hasarius adansoni)。牠屬於節肢動物門、蛛形綱、蜘蛛目,喜好獨自出沒於室內光亮的地方,具極佳的視力和跳躍能力有利於捕食獵物,牠偏好活的蚊子和蒼蠅,對於人類可說是零污染的殺蟲劑呢!安德遜蠅虎雖然不靠結網捕捉獵物,但其一生和蛛絲還是脫離不了關係,尤其特別的是其雄蛛會吐絲製做巢室,以供夜間休息;雌蛛還會做產卵室,並有極強的護卵行為。以後當大家在屋內瞧見那跳躍的輕盈身影時,千萬別再將牠打死了,其實我們可以和平相處,讓牠稱職地當我們人類的好幫手吧!

機車停等紅綠燈油耗之探討

本研究主要從量測機車怠速與啟動的各種數據,從成本和油耗的角度探討紅綠燈停等的秒數到多少以上,應該熄火才符合效益。在實驗的過程中,我自行設計了各種不同的量測設備和實驗步驟。相較其它學校和機構的量測方法應該較為簡單,準確及直觀。同時我也考量了機車啟動的損耗,增加考量的因素,希望得到一個較準確的結果。我的研究發現:重新啟動一次需要0.01元(啟動馬達)+0.006元(啟動盤)+0.008元(電瓶)+0.009元(油費)=0.033元,而這0.033元約等於怠速17秒的油錢。換句話說,騎乘機車停等紅燈,或是必須暫停怠速,如預期超過17秒,即建議熄火。

踩著波浪舞步的千足蟲-磚紅厚甲馬陸

一年一世代的磚紅厚甲馬陸,每年10~12月是它的繁殖交配旺盛期,在校園各角落都能看到行色匆匆急著找伴的成蟲。屬節肢動物門倍足綱厚甲馬陸科的磚紅厚甲馬陸,在幼年期共會蛻6次長至成蟲;每蛻一次皮身體會長出7節每節有2對腳。多數時間磚紅厚甲馬陸都生活在土壤裡層,消化枯葉腐木成有機質,並讓大土塊變小鬆軟土壤,只在繁殖交配期會出現土壤表層。身體兩側分泌出的酸性驅避液會造成灼傷動物皮膚,驅除螞蟻。

消失的彩虹頻道──解碼42° 之謎

一、研究動機與目的:彩虹是因為陽光通過水滴後產生色散的結果。但書上都說,彩虹的紅光與太陽光的張角是42°,而紫光的張角40°,為什麼偏偏是這樣的角度呢?一定是這樣嗎?基於這樣的疑問下,於是我著手開始研究彩虹。二、研究過程:1.以塑膠圓筒裝水模擬水珠,觀察它對入射光的偏折程度。2.由折射定律、反射定律推導水珠中光的路徑及射出光的偏向角。3.測量光線經界面反射時的反射率、透射率。4.推導光線由不同路徑進入水珠,射出光線的照度變化。5.綜合幾何因素、反射率因素,以Excel 軟體統計「照度相對於光的反射張角」的關係函數。三、研究結果與結論:1.均勻照射在水珠上的平行光線,不會以單一方向反射。2.由於水珠的球形的幾何因素,照射在水珠邊緣部份的光線會有會聚作用,反射後集中在特定角度,如二折射一反射回來時,聚集在42.5°,也是最大的張角。如二折射二反射回來時,聚集在50°,也是最小的張角。3.光線以不同的角度射入水面、射出水面時,反射率與透射率都不同;以此經驗式計算射入水珠中的光線反射在各種角度光的照度,經二次折射一次反射的最大照度集中在張角42.5°處,經二次折射二次反射的最大照度集中在張角50°處。4.由以上兩個因素可知,兩個方位的反射光比起其他方位,光線照度大得很多,因此只在這兩個方位可以看到彩虹了。5.張角42°~50°間,除了水珠表面直接反射外,似乎水珠並未返回任何的光線,因此判斷這個方位應該是個亮度很小的『黑』區。

「蟑」目結舌--太陽能電子捕蟑屋

根據網路怕怕指數調查,蟑螂是家庭害蟲第一名,幾乎每個人看到牠都會聞耳色變,且繁殖能力強身上又沾染許多病菌,帶入家中影響居住環境。我們根據市售滅蟑相關產品缺點,研究出僅需利用家中剩餘食物引誘蟑螂,一旦進入「屋內」被感測到時,即採瞬間高壓予以電擊,最後啟動刷子將蟑螂推入內部所設立的回收盒中,事後處置也不用借助任何清潔工具,只要2步驟即可倒入家中垃圾筒處理掉,而且所需電力完全取自太陽能,研究出超經濟便利兼具環保的太陽能電子捕螂屋。

酸雨知多少

本研究主要在探討酸雨,藉由氣象局網站資料去分析台灣酸雨發生情形,並透過實地蒐集了解家鄉的雨水是否是酸雨,更藉由一連串實驗探討影響酸雨發生的原因。另外,以實地探訪與親自實驗做比較,我們發現氣象站檢測雨水的方式有待改進,因為氣象站一天只量一次pH值,而每段時間所下的雨pH值皆不相同,而且是點的位置會影響期pH值,藉由這個研究有了意外的發現,並且透過實驗,我們了解酸雨對植物及金屬的危害,在此呼籲大家要愛護環境,避免製造空氣污染,才能享有乾淨舒適的生活空間。

「蜊」大無窮-文蛤(Meretrix lusoria)生態資料及閉殼肌拉力探討

本研究探討文蛤的生態資料與影響閉殼肌拉力的原因。分組實驗中,分成四組:10g以下(30個)、10-15g(46個)、15-20g(32個)和20g以上(17個)四組,總數128個;臺灣蜆分成兩組,共29個。新鮮度實驗中發現在活活的組別比值(高頻/低頻)均高於死死組別,顯示可從聲音辨識文蛤的新鮮度。拉力實驗中,(1)文蛤的拉力為2117g,臺灣蜆為1368g,影響最大的是蛤肉重量。(2)單位拉力會隨著總重而遞減。(3)蛤肉比例在10-15g有最高比例(18%),臺灣蜆為18.7%。(4)兩物種的蛤肉含水量約為50%。(5)閉殼肌斷裂位置90.7%發生在鈍端,臺灣蜆則接近50%。(6)文蛤閉殼肌平均重量為0.18g(尖)、0.07g(鈍),比值為2.57,臺灣蜆尖端為0.036g,鈍端為0.023g,比值為1.67,顯示一般人認為文蛤閉殼肌兩邊相似是錯誤的。