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第三名

大珠小珠落玉盤~大型場館安全避難研究

本研究採用串珠模塊法,並將不同類型的人群濃縮為基本單元(模塊),並根據人流、門流,透過估算人潮流量通過節點所需時間,撰寫估算程式。旨在推估大型展場之疏散時間。 結果是:若以21600人、三層看台、四區一梯、長短邊有五及三門的巨蛋展場,並採垂直分流設計,將可執行安全疏散。 在本研究的巨蛋球場格式下,只要各分區人潮不重疊,人在看臺上移動速度會是影響安全疏散的關鍵。本研究推論:能安全疏散的大型展場設計標準是垂直動向獨立、每400人一個梯、大門出口前的緩衝面積必需足夠。 若要擴大展場的總容納人數,只需要微調距離參數以及模塊的參數,即可繼續推估不同規模的展場疏散情況。

排排看

有 x 瓶牛奶,要排在 n×n 的正方形牛奶箱中,要如何排,才能使得牛奶箱中的(1)每行每列皆為奇數瓶(2)每行每列皆為偶數瓶(3)行列中一邊為奇數瓶,另一邊為偶數瓶。要回答上述的問題,可實際上去排一排,或經由解聯立方程式,得知行列瓶數的組合情形,再去排列。除此之外,是否可找到一種不經由解聯立方程式,就可以操縱排牛奶瓶的方法?此為本研究的目的。最後再進一步推廣到長方形。

終端速度

液體中之自由落體與液體的黏滯性有關,本實驗找出球體半徑與終端速度之間的關係。利用攝錄機作為紀錄工具,拍攝三種材質(壓克力、玻璃、水晶)的球體在沙拉油中的自由落體過程。使用電腦映像處理軟體將影像分解成幅影像,時間的解析度為1/30 秒。測量球體的高度與時間,分析高度與時間的變化情形,發現終端速度與球體半徑之間的關係。 流體中之運動方程Fdrag = -k1V,無法符合實驗結果。我們的實驗結果顯示油中的自由落體的運動方程應該是Fdrag = -(k1V+ k2V2)。由不同材質的壓克力球(~1.18g/cm3)、玻璃珠(~2.47g/cm3)與水晶球(~2.66g/cm3)所獲得的終端速度(Vt)與球體半徑(a)的關係為a3(ρ-ρ') = 0.00003(aVt)2 + 0.00021(aVt) + 0.00575,其中ρ與ρ'分別為球體密度與沙拉油密度(0.90 g/cm3)。

「蛛」似「螞」跡─大蟻蛛生態習性與擬態行為之探討

大蟻蛛遊獵捕食,捕食模式介於蠅虎與棘蟻之間。會構築較簡易的棲息巢、包覆性較好的蛻皮巢與穩固性高的產卵巢,會利用舊巢,尤其密巢。雄蛛求偶以第一步足、上顎、觸肢穩定雌蛛後交配。雌蛛偏好在約90夾角葉片築產卵巢。有育幼行為,子代會與雌親蛛同巢至成蛛期。 大蟻蛛以視覺、嗅覺與觸覺接近蟻群,偏好在蟻巢附近築巢,在蛛巢外布置干擾絲、出入口設置簾幕絲,取得庇護又避免螞蟻誤入。大蟻蛛步行、克服障礙與避敵模式都類似棘蟻。以軟體模擬改變大蟻蛛運動模式實驗中,蟻蛛模式可降低被捕食機率。特別的是大蟻蛛也能混入蟻群獵捕與棘蟻共生的蚜蟲,可能兼具貝氏與攻擊型擬態。棘蟻會利用大蟻蛛取食後的獵物殘渣,牠們可能具有互利共生關係。

霧網恢恢 「疏」而不「漏」-捕霧網的探究與應用

使用我們設計的捕霧裝置可以用來測定各種捕霧網的捕霧效率,發現網孔大小會影響捕霧效果,網孔太小會形成「水牆效應」不利於捕霧。另外複雜編織法的塑膠網捕霧效果較佳,不過隨著捕霧時間的拉長,捕霧效率會降低。捕霧網的層數對捕霧效率的助益不大,考量成本與效益,使用單層園藝用黑色塑膠網遮蔽率50%或60%製作捕霧網即可。風向、架設高度和風速會影響捕霧的效率,正對風向且捕霧網高度較高效率較佳,至於風速不可過慢,不然霧容易積聚在網子四周而不利集水,但風速過快也會使霧不及集結成水珠而無法集水。我們在嘉義隙頂做了捕霧網的實地測試,獲得良好的成效,證明在台灣某些特定地點因地形的微氣候,適合捕霧網的設置。

將母子定理推廣成三代通則的利器一照妖鏡

數學課介紹了相似三角形有關的性質後,老師說一般的三角形很難僅以一條直線將原三角形分割成兩個相似的三角形,除非他是已具有某些特性的三角形,例如:直角三角形,我們只要過直角頂往斜邊作一垂線,立即可將原三角形剖開成兩個小三角形,而且這兩個小三角形皆與原三角形相似,如圖(1),老師並進一步的由這些相似三角形推出母子定理,並證明了商高定理,他要求我們看看能不能從這三角形中再找出一些什麼其他的特性來,我們也覺得很有趣,特別注意這個三角形好幾天,有一天,阿文忽然高興得跳了起來,說他發現了一樣東西,他說仿照老師的作法,過 D ,再作 DE ⊥ AC ,則 △ DEA 的三邊和原 △ ABC 的三邊都一邊對應一邊互相垂直,如圖(2),我們告訴老師這個發現時,老師稱讚了一番,並要我們對其他三角形也做做看,看是否也能做出來,於是我們開始著手研究。

有蟲在嗎-棉野螟蛾幼蟲捲葉及相關行為探討

棉螟幼蟲會在朱槿等植物作捲葉與覓食,影響植物生長及觀賞價值。我們想探討捲葉相關行為及防治方法,於是進行調查與實驗。發現幼蟲喜歡在有遮陰的朱槿上層作捲葉,開口會有絲和糞便。初孵化幼蟲群聚啃食葉背,較大幼蟲會作捲葉藏身其中,部分捲葉有幼蟲群居;幼蟲捲葉步驟類似,有換巢情形;社區朱槿捲葉及幼蟲數量隨月份有變化;作捲葉穴居是主要的防禦行為,遇天敵時,常縮回捲葉及運用絲線逃離捲葉。我們發現化蛹情形與文獻在捲葉內化蛹不同,多數幼蟲會離開捲葉找隱蔽暗處夾縫中化蛹;實驗發現光照及夾縫會影響化蛹。我們建議物理防治方法,特別是製作誘捕幼蟲化蛹的暗盒或黑袋,可減少大量繁殖幼蟲的數量,以達到有效減少幼蟲為害植栽。

油光可鑒-透光度與黏滯性在油品檢驗的探究應用

油品在反覆油炸過程中,酸價、透光度和黏滯性會發生改變,依此特性建立三者之間油質變化的量尺,做為檢測依據。但部分劣質油可藉由滴定調整酸價,造成油質合格的假象。首先以酸鹼滴定檢測油品酸價;再以自製震盪檢測儀檢測衰減係數定義黏滯性;透光檢測則是先以自製透光檢測儀檢測不同色光的靈敏度及電阻值,選擇靈敏度最高的藍光做檢測操作。發現油品穿透光造成光敏電阻阻值及衰減係數與酸價呈現正相關,且大豆沙拉油與橄欖油均能以線性關係擬合。淨化油利用酸鹼中和及活性白土脫色發現,使用酸鹼滴定中和,可檢測出油品被淨化,但使用活性白土則否。但也證實透光和黏滯性的相關性,再利用比例撰寫Python程式,設計油品快篩APP。

通訊「鈴佔」礙

遍佈每個家庭最普及的家用電話從發明至今已1百多年展史,隨著行動與網路通訊的流行很少科技業繼續投資創新改良,最常令人詬病是話筒未掛上時就會造成無法通訊產生佔線問題。 本研究讓原本已有的家用電話不需做任何改裝或更換,只要將作品接到電話線中,一旦發生話筒未掛好會先以警示語音提示,並啟動防佔線閘斷功能截斷通訊,讓佔線不再繼續發生,在話筒被拿起來這段期間對方仍可來電,這時不用改變話機的使用習慣去解除已啟動的防佔線設定,只需把話筒放回話機上再拿起即可輕鬆接聽對方電話。

以形態特徵探討台灣產微安蛛屬(安蛛科:蜘蛛目)之親緣關係研究

本研究針對台灣特有種之安蛛科(Anapidae)微安蛛屬之蟎微安蛛(Enielkenie acaroides Ono, 2006)進行親緣關係研究。目前微安蛛屬僅1屬1種,體長約0.8mm,是台灣已知最小的蜘蛛。利用東亞地區安蛛科類群共7屬12種,以28個形態特徵進行支序分析,研究結果支持東亞安蛛科為單系群,並首次提出東亞安蛛科之親緣關係樹,分析結果顯示微安蛛屬之姊妹群為三個屬:Comaroma、Conculus 和Sinanapis。研究也發現世界現存的Minanapis為多系群,中國的M. menglunensis (Lin & Li, 2012 )可能為未知的新屬。另外我們也在宜蘭冬山發現Pseudanapis aloha,為台灣的新記錄種。