全國中小學科展

第三名

路停計費、有夠智慧

本專題針對開放式路邊停車計時系統的問題提供有效的改進方式,特色為針對車主、稽查員與政府管理者三方面提供方便、公平與有效率的科學方法,系統主機可模擬ETag自動讀取車主資料,完成停車程序外,也可人工輸入,透過藍芽與智慧型手機的結合,開發固定式與可移動式兩種App版本,除可記錄停車資訊外,架設並撰寫本地與雲端網路兩種資料庫,車主隨機選擇車位,系統自動判別停車情形,將資訊同步記錄於資料庫中,且以簡訊告知,個人版App車主可自行下載,靈活性高。若車主無ETag或未操作已停車則系統主機具智慧定時自動偵測,提供更有效的管理。透過模擬與實體測試有效改善目前路停計時缺點,達到可行性、方便性、實用性與創新性目標。

安全油理-市售橄欖油與各類油品特性檢驗

油,是日常生活中不可或缺的日常用品,但在2013年8月底,有一樁假油事件激起了全體人民的奮怒與警惕;但也因為這個事件讓我們有了這樣的研究。我們所做的一連串研究就是要用最簡單的方法,以最簡易的設備找出可以一眼就識破假油的方法,而最後一個實驗--「¬綠光實驗」則幫我們解決了所有的難題。 在這個實驗中,我們發現新鮮橄欖自製的橄欖酒精蒸煮溶液,經由綠光雷射筆照射後的光束呈現紅色,與真橄欖油經綠光雷射筆照射後光束顏色相同(紅色),而添加銅葉綠素的假橄欖油經綠光雷射筆照射的光呈現綠光雷射筆光束的原色(綠色),而橄欖調和油會呈現橘黃色。所以民眾只要用綠光雷射筆照射市售橄欖油後,就能以顏色來輕易分辯橄欖油的真偽。

小白球的秘密?"圓"來如此!

關於研究方法:平面滾動實驗中所使用的斜坡軌道,是仿照溜滑梯的外型所設計出來的;至於斜坡滾動實驗的U型軌道,則是回憶起暑假期間曾到遊樂園看見雲宵飛車在起起伏伏的軌道上運行時所構思出來的方法;飛行實驗的球體飛行器,其靈感是來自校園中常見的盪鞦韆。這三種實驗方法都是利用球體本身的重力當作驅動物體移動的力量來源,並以量測時間差代替距離的概念,把記錄資料的工作變得非常簡單,讓我們在有限小空間內就能做實驗,來提升實驗過程的便利性與結果的準確性。透過實驗的規劃,我們分析凹洞的形狀、大小、深度、數量與分佈對球體的運動距離遠近的影響程度,並推測最佳設計的參數。

如鈴聲曼妙~賽夏族臀鈴與安克隆竹琴的律動共鳴協奏曲

我們用音頻分析軟體Syaku8測定自製安克隆竹琴管長並以Excel試算各音名標準音頻,比較出的實際偏差率,可做各竹琴組修正管長的參考。 以力矩平衡原理及合弦伴奏想法來組合安克隆竹管-自製「安克隆風鈴」,並分析其共振關係,實際搖動此風鈴所產生的共振音頻聽起來也很悅耳動聽, 我們創新整合安克隆竹琴、風鈴及賽夏族臀鈴的想法,經電腦音頻測定軟體及麥克風收音,記錄安克隆竹琴、風鈴、臀鈴的單一音頻及共振音頻圖後,已可以準確的將臺灣最大的天然資產-三~五年生『竹子』轉換成校園律動的節奏樂器,希望以後能大力推廣到其它學校,讓我們臺灣的學子都能自己製作出安克隆竹琴及創新的賽夏族臀鈴,快樂的享受學校表演藝術課帶來的音樂與律動的美感!

旋機-在會旋轉的平面和立方格子中選取塗色求塗法數

「在兩個7×7方陣中各選2格塗色,若其中一個方陣旋轉90°、180°、270°之後和另一個相同,則稱它們有相同的塗法,問有多少種塗法?」 我們從邊長小的方陣開始,將塗法一個一個畫出來,發現兩個塗色的格子有線對稱和不對稱兩種關係;塗4格時,發現多出了點對稱的關係。由此,我們想出旋轉複合(後面將解釋)的方法,並發現它可以運用在長方形塗方格和正六邊形塗三角形格子等平面問題。 接著我們推廣到立方體塗兩立方格,由於立方體的對稱軸太多,與其將之分為許多對稱關係,不如直接選格塗色,雖然長方體和正立方體的計算方法複雜許多,但其中仍有部分可運用從方陣和長方陣得出的公式。

瞞是情?謊是愛?善意說謊與同理心的關聯研究

說謊,是生活中的常見現象。在每個人的成長過程中,或多或少都曾為了不同目的而說過謊。過去主流研究認為:只要是說謊行為,無論動機為何,都代表較低的同理心特質。但本研究認為,並非所有類型的說謊都是如此,基於體諒和避免傷害他人感受的善意說謊,應不是代表較低的同理心特質。因此,本研究以問卷和量表檢驗善意說謊行為與同理心兩者間的關係,發現兩者間存在正相關──善意說謊行為的傾向越高,代表同理心特質也較高。本研究希望這樣的發現能夠讓人們因體諒他人而說出善意謊言時不再感到內疚,也希望能為說謊與同理心的相關研究開啟更多可能。

海「蛞」天空-揭開眼斑多葉鰓的秘密

眼斑多葉鰓Plakobranchus ocellatus體型扁平狀,身體兩側和頭部的斑點通常較大,眼點位於頭部中間的後側,身體內側佈滿葉綠體。 具有極佳的保護色。交尾時,交尾器會發出藍紫色螢光,並表現出有趣的『交配三部曲』。產卵處跟交尾器一樣在身體右前方,卵團為逆時針旋轉,受精卵約在排卵後第2.5小時進行第一次卵裂,約3天會發育成面盤幼蟲,幼體具殼。成體具有明顯的趨光性,對於色光的偏好依序傾向為:白光>紫光>藍光>綠光>黃光>紅光。當長波長的色光(紅、黃)與黑色做選擇時,做了折返的行為。 光合作用氧氣生成量與同重量石蓴比約為3:20。在紅、黃光有較高的氧氣生成量,在藍光中,光合作用產量少;白光在與各色光相較之下,擁有最高的氧氣生成量。

六〝和〞YES.猴〝骰〞畾

本研究利用改編傳統骰子數字排列方式(兩對邊總和為7)等30顆骰子,設法排組一個幾何形體使其每一面的總和都相同,此稱「面面俱到」。研究發現幾何形體「面面俱到」成立的條件受限於每面出現的數字數量與隱藏面數字總和,即便是相同顆數的骰子也會因形體組合的方式不同,使每面「面面俱到」總和與成功組數不同。我們提出兩大研究定理【定理一:若干個立方體單位骰子,以內藏總和最大值與最小值估算「面面俱到」總和範圍】、【定理二:若干個立方體單位骰子,以幾何形體的鄰面數可算出內藏總和最大值與最小值的範圍】可完美詮釋各種幾何形體「面面俱到」的總和範圍,並解釋使用最多顆數的骰子能做出幾何形體之極限圖例。

利用密閉容器中氣體壓力變化測量易溶於水不規則形狀物質的體積

我們利用波以耳定律推演出的實驗,希望達到和排水法一樣的效果,測量易溶於水不規則形狀物質的體積。實驗主要是探討波以耳定律是否能夠同樣測量出易溶於水不規則形狀物質的體積,我們重複多次測量了不同質量的氯化鈉與蔗糖,透過觀察壓力的變化,並代入公式算出體積。實驗結果發現:這個方法可以取代傳統排水法來測量易溶於水不規則形狀物質的體積,是一個不浪費水又省時且不會汙染待測物的好方法。

探討電位差變化對含羞草觸發運動過程的影響

本研究探討外加電位差變化對含羞草觸發運動的影響機制。我們發現含羞草葉齡會影響電阻變化量及閉合速率。使用9V以上外加電壓能使含羞草產生觸發運動,電壓越高能使閉合速率加快。長時間外加電位差刺激時,閉合會產生延遲現象,刺激時間越長閉合反應越慢,恢復時間也會延長,並影響鄰近葉片的閉合速率。外加電位差刺激會使葉片從負極到正極閉合,具方向性,推測電子流可使細胞膜外產生電中和,導致去極化產生動作電位,並引發離子通道開啟,使葉枕細胞水分釋出葉片閉合;長時間刺激造成延遲現象可能與通道持續開啟讓膜電位無法恢復有關。我們發現靜電也會引起觸發運動,且與葉片距離遠近會造成不同的閉合情形,推測與葉枕細胞的電子分布改變有關。