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第三名

「環」「環」相扣

本研究主要探討為何『旋風霹靂環』能一直旋轉的原因,我們仔細觀察旋風霹靂環的構造,發現由六個小環與一個大環所組成。研究中我們設計「小環發射器」來控制好實驗力道,利用紙粘土來「自製小環」來控制好實驗變因,使用自製測圈法來測量「旋轉圈數」,製作「木棍測摩擦力實驗儀」來測量小環內圈的摩擦力。實驗結果中我們發現重力、摩擦力與力矩是影響小環旋轉的主因。而造成小環旋轉快慢的因素有:小環的(內徑大小、內徑材質、重量)與大環的(材質、粗細)。影響小環下降速度的因素有:小環的(內徑大小、內徑材質、重量、形狀)與大環的(傾斜程度、材質、粗細)。

NoDistort: Drawing Distortion Recovery System for Shaky Screens

在過去的五年中,行動裝置之手寫輸入法、滑行輸入法等基於筆跡的輸入系統有巨大進展。但仍無法解決物理晃動造成之筆跡變形。為了解決人們在不穩定的環境中書寫筆跡的困難,本研究提出了“筆跡失真修正系統”。 通過結合內置感應器的數據,系統估計裝置的運動軌跡,並提出的屏幕-手指互動模型恢復失真的筆跡。 該系統嘗試了不同的移動估計算法,也套用濾波器以去除雜訊和去除漂移。 為了得到更精確的感應器讀值,本研究使用了一種不需要額外儀器的校準方法。 翻轉後靜置設備6次,校準演算法將計算感應器誤差模型的最適合參數值並且套用。本研究提出之筆跡失真修正系統在兩代的演進後,已成功在現實世界中測試證明有效性和實用性。

Hofstadter-Conway $10000 數列

某一次在YLL 數學網站看到一串數列如下: 1,1,2,2,3,4,4,4,5,6, □------------□為多少?這可讓我想破頭了,最後得知□為7。我當時並不知道為什麼,但是看了解釋之後,得知數列剛開始為1,1,那第三項怎麼來?數列最後一個數為”1”,表示由數列數來第”一”個數加上數列由後數來第”一”個數,所以第三個為2,數列變為1,1,2,第四項怎麼來?數列最後一個數為”2”,表示數列第”二”個數加上由後數來第”二”個數,所以a4=1+1=2。因此有此關係: 其中 a1 =1, a2 =1。後來我去網路上,發現此數列曾經上過紐約時代雜誌科學頭版,是什麼原因能夠上美國時代雜誌科學頭版,在此不詳述。 在mathworld 網站查此數列,結果發現真的有這種數列,名稱為 Hofstadter-Conway $10,000 Sequence。

網路高手---長疣馬蛛

本研究在校園中進行觀察、採集,並飼養在人為環境中,藉著親身體驗探究長疣馬蛛的生態。得到以下結論:一、長疣馬蛛屬於節肢動物門、蛛形綱、蜘蛛目、狼蛛科、豹蛛屬,為狼蛛科成員中唯一具有結網能力者。二、長疣馬蛛為游走狩獵型與結網型的過渡物種。牠的織絲器官少了游走狩獵型蜘蛛的步腳毛束卻會游走狩獵;牠沒有結網型蜘蛛的中爪和節狀像手指頭的絲疣卻會結網。三、長疣馬蛛在自然環境中會因草的長度、體型大小而有不同結網面積的差異;在人為環境下若沒有任何物質則不會結網。四、不管獵物的體型大小,蛛網連續被振動會引發長疣馬蛛捕食的行為;長疣馬蛛也會因獵物的種類而有不同的偏好,尤其喜食同翅目的葉蟬。五、長疣馬蛛的蛛絲沒有黏性,藉著綿密的網絲糾纏住獵物;網絲因不同的功能,在張力強度上有所差異。

瓦斯熱水爐一氧化碳觸媒轉化器之研究

瓦斯熱水爐使用大火時廢氣的CO 濃度非常高是導致一氧化碳中毒事件的關鍵原因,要解決這個問題觸媒轉化是一種可行的方式。影響觸媒性能的因素中以活性中心的種類最為重要,我們發現對轉化一氧化碳為二氧化碳的反應而言鈷有最好的催化效果,其次分別為:鎳、銅、鐵。最好的載體是三氧化二鋁,鈷的含量使用10%,段燒溫度使用300℃可兼顧性能與成本。 \r 本研究中所研發的Co/Al2O3 觸媒具備有實用的潛力,可以在空間速度高達1000min -1 的情況下將濃度14,632ppm 的CO 百分之百轉化為CO2,而僅需233℃的反應溫度。因此,應該可以應用在瓦斯熱水爐上以降低一氧化碳中毒的風險。

倒立吧!河內塔!

本研究試圖在河內塔的規則改變與最少步數中找出變動的關係式,移動規則和原本的河內塔一樣,不同的是我們在河內塔各層中增加許多顏色,移動過程中只有大小順序要遵守河內塔規則,各層的顏色順序則無特別限制,從單色推及雙色、三色和色,推出最少步數以及相關公式,顏色上下相反(f(x))和顏色不變(g(x))的最少步數仍是一個由使用色數(k)與層數(n)組成的函數關係式,進而研究每一層的顏色順序是否有無法移動的限制。 本研究從研究結果觀察規律,歸納出移動的固定模式,並拆解其過程,進而推導出一般式,也藉由過程的拆解,推導出所有挑戰解的可能性。

荒漠甘泉

記得去年暑假,我們全家出遠門去玩了幾天。沒想到一回到家裡,陽台上的花,幾乎全部枯萎了,看到這種情景,真使我心疼。這時我便想有什麼方怯?能讓愛種花的人能安心的出遠門,而不讓花木因缺乏照料而枯萎。於是便找了幾位好友共同來研究這個題目。

I sink therefore I am

本實驗由透明壓克力管做盛水容器,上下密封後固定於震盪器上方使其垂直振動,水中的氣泡可能會下沉而非上浮。我們觀察水中的自製人工氣泡於不同因素下的下沉運動情形,並依觀察結果推測造成其下沉的因素,我們的理論所運用的變因有容器振動時的加速度、頻率、液體的黏滯係數、氣泡的形變量(不同材質),經過實驗後我們發現頻率並不會影響人工泡泡下沉的情形。我們將不同條件下,透過tracker程式追蹤其下沉的軌跡和時間的關係,再經由牛頓第二運動定律、阻力公式和簡諧運動結合推導出氣泡運動公式,再將此公式寫進Mathematica程式,並分別討論容器座標下的人工氣泡和實驗室座標下的人工氣泡,將所得到的理論值和實驗結果數據加以討論。

折射現象的進一步探討

(一)在畢業旅行途中,大夥正觀賞將西下的夕陽,發現竟成橢圓形,這與筷子在水中看起來折斷,錢幣在水中浮升是否有關呢? (二)有位同學常去游泳,他說在水中不易看清楚,另一患近視之同學卻說他在水中反而看得清楚,這倒底是怎麼一回事?

作父母師長的好幫手科學分類方法及卡箱的設計與創作

上音樂課時,老師要我到教具室借第三冊第三單元的教學錄音帶,由於教其室鎖起來,我便到總務處借鑰匙,掀開鑰匙櫃,大約有二百多隻的鑰匙分成好幾串,由於辨識的符號模糊不清,好不容易才找到,再跑去開教具室拿錄音帶,發現每個錄音帶歸檔的位置都不對,又得重新翻找,花費了九牛二虎的力量終於找到了,可是回到教室已經快要下課了,老師說我笨手笨腳,我覺得很委屈,回家我一直在想,家裡面的鑰匙以及弟弟的故事錄音帶不也是很零亂嗎?如何整埋,才能化繁為簡,省時又省力呢?剛好這個禮拜上自然課礦物單元時,老師教我們先作「個人資料」打洞卡分類的猜人遊戲,我們覺得蠻好玩又方便,是否可以用解決上述的不便呢?