全國中小學科展

第三名

金屬腐蝕與環境

近幾世紀以來,由於工業革命的成功,金屬材枓在我們的生活中造成了舉足輕重的影響,在我們周遭一定不難教現金屬的蹤跡。大多數的金屬在大氣中或腐蝕介質中,因它們的熱力學性質是不穩定的,有自發腐蝕破壞的傾向。而台灣位於亞熱帶地區,氣候潮濕且高溫,又近年來由於工商業發達,工業及汽機車廢氣造成了普降酸雨,使建材和機具皆暴露在惡劣的環境中,影響建築及公共安全問題甚巨。因此研究腐蝕及防護腐蝕,不單是科學技術問題,更是關係到保護資源、節約能源、保護環境、保證安全生產的重大社會問題相經濟問題。

膠體沉澱效果的新式測量法

要檢測膠體粒子是否存在於溶質中,並不能以一般的光學顯微鏡觀察得出,若是用廷得耳效應觀察光線散出的量決定,則將運用到大量昂貴的精密儀器,與繁複深奧的化學理論,本實驗主旨即在運用自製的簡單儀器測量待測膠體流經強磁場因磁電效應產生電壓,藉著改變沈降劑種類或劑量使電壓產生波動的現象,藉此評估各種沉澱劑對膠體溶液沉降效果好壞與最適當的劑量,並將此結果應用在實際污水處理作業的先期測試上。

「K」金矩形

從『黃金矩形』的邊長比值中,發現了一個很特別的現象,就是一對具有小數點後的每一個對應的數字都一模一樣的無理數;又從對此數字的研究中,聯想到這樣的一對數是否與某種特殊矩形的邊長比有關。我們將這類特殊矩形命名為『K金矩形』,而『K金矩形』的邊長比具有很多特殊的性質,將它們表示成『繁分數』或『無窮根式』,都具有很美的型式;另外就像『黃金矩形』對應於『費氏數列』,『K金矩形』的邊長比也可以找到一個類似『費氏數列』的數列來與之對應。

冰的奇妙世界

在去年九月二十八日教師節的那一天,爸媽帶我到國際學舍參觀冰雕展,對一個生長在亞熱帶的我來說,這真是神奇的經驗,那些作品雕工的精細,晶塋剔透,真可說是鬼斧神工,與電視上所看大陸冰雕和日本北海道的雪祭來比較,雖然是小巫見大巫,但也令我們全家非常感動。我最感興趣的是上列二處冰材因地處北方,緯度高達五六十以上,取材容易,但在我們這裡幾噸的冰材以冷凍機製造要花費多少電?多少時間呀!有沒有比較省時、省力的製冰方怯呢?用那些材料可以使冰雕作品保持更久?這些問題在上學後和其他幾位同學談起,他們也覺得很有趣,引起我們的好奇,於是請教了陳老師,在陳老師的指導下,我們做了一系列的實驗。

海洋的流浪者─漂沙研究

在聯課活動──「科學實驗」的報告資料查詢時,由書中我們知道在台灣西南海岸,如屏東沿海一帶,海岸非常容易侵蝕,使得一些建築物如墓地浸在水中,相反的,在嘉義、彰化、台中一帶的沿海,海岸容易堆積,便於造成海埔新生地,為什麼相同在西岸兩處有那麼大的差異造成的因素是什麼?兩者之間是否有何關聯?

取點機率

一四二八五七

在一次無意中,我將一這個分數變為小數,答案等於 0.142857,當時因我從未見過這個數目,接著將 142857 × 3,× 4...× 6 它的答案只是這些數字的循環而已,面對這個變化奧妙的數目產生 了極大的興趣,於是約集了幾位志同道合的同學,共同來作這件奇妙而有趣的數學,並將它看成好比一本變化無窮的故事書,越看越有趣,越看越精彩。

透過數學的模式研究民生主義

人類社會的現象可說是錯綜複雜,其影響的因素甚多,故一切社會科學的理論及決策,往往必須透過數學的模型,給于簡化,並藉此印證實際現象,更提供往後更深入的研究。雖然數學模式不能切實代表實際現象,然而它可提供一個近似的模型,如我們常見報紙登載說:今年預計我網經濟成長率為7.5% ,無道這趙自我吹噓,無憑無據的嗎?答案是不對的,原來那是透過國民所得的理論模型下而估計的,現在吾人也欲想透過一套數學的模式而對民生主義,何以主張均富?何以民生主義是解決民生問題中最完美的主義?及一此政府決策,提出一們新註解更能使其理論有所依據。

Co-movement!秋颱共伴效應之深入探討

共伴效應發生的颱風時常帶來嚴重災情,促使我們投入對秋颱共伴效應的分析。利用地面風場、輻合輻散場、衛星雲圖、測站氣壓雨量等統計資料以及颱風路徑等資料分析後,顯示在中央氣象局分類的五號、六號、九號路徑的颱風,發生共伴效應的比例較其他路經之颱風高。在風場與輻合輻散場之比較得知共伴會隨著颱風環流與東北季風相對位置的接近而產生增強的現象,再用地面天氣圖與雨量統計資料確認高壓靠海導致東北季風含水氣量的增加也會加強共伴雲帶的降水。利用十幾個颱風與六個測站雨量與風向的變化結果相互比較後,得知地形與風向效應也會導致當地瞬時以及總降雨量的增減,而風向與地形走向之夾角越趨近於垂直影響雨量的效果則越顯著。

由錯覺與真實之間─探討疊紋的奧妙

在數學上,圓是有一定的軌跡及方程式表示,而直線也是一樣。但是如果將“同心圓族”與“平行線族”湊合在一起,便產生不同的“視覺感受”。例如我在科學月刊第六卷第 6 期中發現下列圖一、圖二。 當我發現此一現象時深感疑惑,並引證於其他同學,結果大家的感覺都相同,我才相信自己的眼睛沒有錯!只是不了解為什麼會有這種感覺。另外,當這兩片細密間距不同的圖案,稍作移動,便產生一種奇異的“疊紋”。至於其中的道理所在,引起我深人探討的興趣!?