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佳作

搖滾的秘密-讓音樂進入電的世界

?音器是一般電吉他重要的?件,它?用弦在其上方振動,而產生微?的信號給?叭,產生電吉他獨特的聲音。首先,我們製作簡?的單弦?器?模擬電吉他,接著著手研究把有可能影響電吉他發出信號頻?(音調)、振幅(音?)的變因一一找出各變因中對電吉他最有?的?態,做一把單弦簡?電吉他。

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。

小小鐵片作用大

在磁鐵的兩邊分別加上鐵片,可以增強吸力。這個現象,引起我們許多疑惑,而進行研究。為了測量磁鐵的吸力,我們經過許多困難,製作「槓桿實驗器」,使實驗順利進行。在研究過程中,我們研究鐵片要附加在磁鐵哪一邊磁力最強,及磁力增強的原因。再研究鐵片的長度、面積及厚度等因素對於磁力的影響,都有許多新的發現。最後,根據研究的心得,用一塊小磁鐵製作一個很強的磁力裝置,可以懸掛兩個同學的重量還不會拉開。這個磁力裝置的做法,還可以給建築大廈的工地做參考,為鋼架上的工人,設計一個保護生命的安全裝置。

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!

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!

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。

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。

再造生生不息的世界—鹽化植物大作戰

鹽害及乾旱是限制植物生長和分布的重要因素之一。據估計全球三分之一以上的灌溉土地均有鹽害的問題存在,肥料的使用與海水倒灌一直是土壤鹽害的兩大元兇!鹽害對植物的傷害到底多大呢?若以不同濃度的鹽水培養植物,則因植物耐鹽性的差異,仍可發芽,但發芽率很低。若先以清水催芽後,在以不同濃度的鹽水培養植物,則可大大提高發芽率。可見催芽對植物的重要性!然而,鹽化的傷害在初期最嚴重,中期與後期因植物較能調節使傷害降低,但不論初期、中期或後期在模擬海水的濃度下生長都有抑制!植物對鹽害的生理反應是:首先葉片開始變形、捲曲,莖部失去水分而枯萎,到萎縮而死亡。根部吸水量的減少,細胞的溶質相對提高,使細胞滲透壓提高,雖然提高滲透壓,仍無法吸收外界的水分,所以植株會因吸不到水而響生理作用,走向死亡的命運! 在水耕植物鹽化的即時處理的實驗中雖然初期的生長有所抑制,但仍可恢復生機!而其決定關鍵在鹽化後5-6小時之內!另外,在模擬土耕環境下土壤鹽化的恢復對植物的影響,得到了很好的結果,決定關鍵在鹽化後4-5小時之內,對植物而言仍可恢復生機,且生長良好! 雖然如此,我們仍希望能搶救垂死的植物,實驗證明促進植物的呼吸作用可促進植物長出新根。電解水的灌溉可救活更多更嚴重的植物。而我們找到一些吸收鹽類的植物,在不影蠻生態平衡下,以最經濟的做法解救他們!相信未來能有所貢獻於社會!