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第三名

是誰在古蹟上打洞---防潮及古蹟保存的研究探討

我們參觀了有87年歷史的「北投溫泉博物館」,在大浴池走道外側離地30cm左右的上,發現了一排很奇怪的洞孔,而簡章中的解說標題是「北投溫泉博物館吊點滴」,說明那洞孔是防潮藥水的注射孔。我們仍然有些不解,是不是所有的建物都這樣防潮呢?還有沒有便好的防潮方法?而洞內又隱藏著什麼玄機呢?到了學校後我們討論這一連串的疑問,引發了我們的好奇心,究視是誰在古蹟上打洞?於是我們便展開了防潮及古蹟保存的研究探討。

一把泥沙一把金

我們發現城市、鄉村的興建,高樓大廈、建築工廠,或是造橋鋪路等,無論那一件工程,對於泥沙,都是必需要的原料。於是我仔細看看,泥沙為什麼顏色不一樣?顆粒的大小也不一樣呢?從那時起,我便想揭開泥沙的秘密。

龜山島海域怪方蟹幼生存活因子之探討

本研究主要探討平原菟絲子產生適應性早熟的原因,發現當平原菟絲子處在不穩定或養份不足的環境中,吸器的生成個數會明顯減少,並加速開花結果的速率。不同於其他植物的早熟,平原菟絲子結空穗機率明顯較低,顯示其對於不穩定環境的耐受度提高,並提升子代存活機率。平原菟絲子適應性早熟現象發生時,常伴隨著產生自我寄生。相對於一般寄生,自我寄生吸器生成時間較一般寄生長,吸器大小並無顯著差異,然而吸器數量較少,且較為深入宿主。起初推論自我寄生為演化中的缺陷,這樣造成其無節制的寄生,對生存有害。但是經過長期的觀察之後,發現其生長狀況並無受到影響,而是週遭環境不穩定,所促使暫時分解自體本身的養分,以度過考驗。

模擬龍捲風

台灣地區平均在一年中會產生一、兩個龍捲風,雖然其次數不多,然而龍捲風是短時間所生破壞程度最大的風暴系統。本實驗藉由模擬龍捲風的行程,探討其生成的因素。本實驗以『上方風扇』:模擬真實龍捲風的低壓中心,控制電壓的大小以影響氣流上升速率的快慢、『下方風扇』:模擬風切,控制電壓的大小與仰角以影響氣流的水平向、鉛直向大小、『口徑』:利用上方口徑大小以控制氣流鉛直方向上升速率與形成之暴風半徑大小、『高度』:利用高度的高低以控制氣流鉛直方向上升速率。結論:(1)上升範圍(口徑)越小,暴風半徑越小(2)上升氣流(上方風扇)越快,暴風半徑越小(3)風切(下方風扇)風速越大,暴風半徑越小(4)對流高度越低,暴風半徑越小

馬桶救星

台灣自來水公司統計分析,每人每年可分配雨量不及世界平均值的五分之一,加上氣候變遷,水資源更顯匱乏,節水是刻不容緩的事。家庭用水中馬桶用水是其大宗,現行馬桶大都以傳統兩段式沖水來省水,雖能減少小號的用水量,但常沖不乾淨且需多次沖水,要找出省水且能沖乾淨的裝置,便研發了馬桶救星。馬桶救星使用兩次落水來沖水,第一次落水是讓馬桶形成虹吸將糞便集中於排水口,再用第二段落水,徹底把糞便排出,使每一滴水都擁有最大髒污攜帶量,達成將馬桶沖洗乾淨與省水的目的。根據實驗馬桶救星確實減少現行馬桶的用水約20%,再以按鈕式操作使操作省力有科技感,因此使用馬桶救星能提升生活品質,更能為台灣珍貴的水資源盡一份力量。

天空中的小怪物-風箏

在這個研究中,我們利用自己設計的「黃金比例」風箏,在實驗室中控制風力的大小,來研究在同樣情況下,什麼樣的風箏面會飛得比較好。然後再研究加上不同的尾墜以後,風箏飛行的情況會不會比較好。我們進行了尾墜數量、長短、材質、位置、側墜和尾墜比例的實驗。最後研究風箏面的提線變化,對放飛風箏的影響。研究結果發現:風箏面的材質要使用比較輕而且柔軟的材質;尾墜的數量、重量、長短都要適合風箏面的大小;提線最好是兩邊一樣長的,在放飛或是風箏飛行的時候,比較能夠保持平衡。我們將自己研究的模型風箏放大三倍以後,實際到戶外放飛,結果飛行的狀況十分良好,風箏可以飛得又高又遠,而且很久都不會掉落。所以證明我們所研究出來的風箏,符合了我們的「好風箏」的標準,可以成為小朋友自己在家製作的休閒玩具。

紅色獵殺—紅娘華的異速生長與覓食方式及棲息偏好的關係

紅娘華是不完全變態的水棲昆蟲,野外觀察,比較大蟲(四齡至成蟲)與小蟲(一齡至三齡)棲息及攝食的位置,發現大蟲會在較深及距岸較遠處覓食,交配會在更深、更遠處。經由測量不同齡期呼吸管、捕捉足及口器的長度並計算異速生長方程式,發現呼吸管是正異速生長;捕捉足及口器均為負異速生長。這個改變和覓食策略與棲息偏好有關。覓食策略中,食物對蝌蚪比較喜好;對振動及氣味(<25cm)皆有感應。棲地選擇,白天為負趨光性,晚上為正趨光性,且停棲在顏色較暗處。隨齡期增加,會偏好水較深處;二齡有群聚性,成蟲無。顯示不同齡期器官異速生長的改變對活動範圍及覓食策略有影響,覓食方式從主動追擊轉為等待,棲息位置由淺水轉為深水。

製作奈米的肥皂泡膜

我們希望能製作長時間不會破掉的肥皂泡泡,使得垂直懸掛的肥皂薄膜能一直流動到很薄的狀態 --- 希望能薄到幾十個奈米。然後從肥皂薄膜的光學干涉條紋變化,測量其厚度,並且研究肥皂薄膜流動的現象。研究結果顯示:我們可以作出能持續流動60秒以上不會破掉的肥皂薄膜,其中可以準確量測的最薄處大約117奈米,由外插法得出其頂端的厚度小於50奈米,用測量電阻的方法得出該處厚度大約為15奈米。而且我們還發現在薄膜厚度大於350 nm時,薄膜的電阻和厚度成很像反比的線性關係,但是在薄膜厚度小於200 nm時,薄膜的電阻和厚度的平方成反比。我們也由各層干涉條紋的流動,了解了肥皂薄膜流動的過程,並且觀察到可能是液晶層狀流動的現象。

畢式組數的「克」星-高商尺的發現

國中課本第五冊第 141 頁 5-4 練習第六題,我國民間相傳有下列五邊形的近似作法”九五頂五九,八五分兩邊”經過幾次的畫法,均發現並非真正五邊形,其誤差雖極小,仍困擾著我們的求知欲,因而請教於老師。

探討硫酸鹽能否代替化學藥品應用在柑桔防腐及淨化校園等研究報告

自沙士黃樟素易致癌後,即引起國人對食品衛生的重視。毒玉米釀製米酒,全國百姓為之震驚,西施舌釀成食物中毒慘案,據報載可能係化學藥品捕撈所致。而南縣王家四口中毒案件,經衛生局化驗結果仍為食物中毒所致。由這些層出不窮的化學藥品食物中毒案件,使我們突然想起本鄉(古坑)經濟作物柑桔,亦用化學防腐,是否會引起類似的食物中毒案件,引以為憂。然國中化學課本記載:硫酸鋅是木材防腐劑,而硫酸銅是植物殺菌劑,則能否利用硫酸鋅及硫酸銅代替化學藥品防腐柑桔,以促柑桔衛生而增國人健康,遂引起研究興趣。 又政府大力推展綠化環境,美化校園以增進學校教育效果,致極力栽培花木。惜台灣四季如春,正是細菌繁殖溫床,花木因而枯萎,為免苦心白費,往往噴灑農藥以達防治病害的侵襲。奈因農藥四溢,惡臭瀰漫,為害學童身心至深,教育未蒙綠化之益,先受農藥之害,既然硫酸銅是植物殺菌劑,難道不能使用硫酸銅等代替農藥以淨化校園嗎?為教育緣故,更加深研究意願。