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第三名

螳臂擋車的玄思

我們常用「螳臂擋車」這句成語形容一個人不自量力,想用細小如螳臂去阻擋車子,結果只是無濟於事,有一次觀賞電視節目,介紹歐洲某地舉行用乾麵條紮成橋樑吊重的比賽,比賽冠軍者紮製的麵條橋居然可以吊起 10 公斤重物達 10 秒鐘之久,真是不可思議!回想國語課本曾有一則團結就是力量的故事;一支筷子容易折斷,但一把筷子就不易折斷了。將這個故事和電視的麵條吊重比賽節目對照來看,不禁令人猜疑,究竟筷子是捆成一束,或是紮成橋樑形狀,或是就做成像屋樑般瘦瘦寬寬的形狀,比較能掛載更大的重量呢?假設螳螂手臂長成屋樑一樣的形狀,說不定就能擋住車子的前進呢!於是我們便向老師請教,老師便和我們一起擬定一個物體形狀和載重能力關係的實驗計劃。我們親自動手,用麵條紮成各式各樣,希望經由實驗來體驗物體形狀和載重能力的關係。

棒子圍牆—另類等周問題之探討

首先我們討論當兩面牆壁成直角,拿兩根相同的棒子圍牆壁,端點位於牆面上,另一頭互相接觸,如何圍出最大面積。接著,由兩根棒子推廣到N根棒子。再來推廣到棒子長度不相同與牆壁不成直角或其他形狀的牆壁。

利用雷射光的偏折測量擴散係數

溶液和水置於同一容器中,當溶液中的溶質向上擴散時,溶液的濃度會隨著高度改變形成濃度梯度以及折射率梯度dn/dy。寬度a的透明方形盒,下方盛放溶液,上方置水,雷射光照射和鉛直成45°的玻璃棒,再照射方形盒時,會在屏上形成鐘形曲線,向下偏Z的距離,r為容器至?的距離,dn/dy=Z/ar。測量溶液和水的原始交界面處的下偏距離,可以測得擴散係數,以擴散係數不隨濃度改變的硫代硫酸鈉作實驗,得到的結果和文獻資料所載的很吻合。 以濃度55%甘油進行實驗,其dn/dy -y圖,所做出圖形呈現不對稱,圖形的極大值往甘油方偏,因為甘油的擴散係數隨濃度改變,不適合用本方法測擴散係數。但濃度10%以下的甘油的dn/dy -y圖,已較對稱,用本方法測量的擴散係數和文獻資料較吻合。

太魯閣重點地形探索

假日時,父母帶我去太魯閣遊玩,父親不時為我介紹:「這兒叫布洛灣,是河階地形、這是曲流、這是U型河谷…這一切都是由立霧溪切蝕、堆積而來。」不過我十分懷疑:一條小小的溪流怎能雕塑出如此壯觀的景象?何況,太魯閣內岩層大部份為堅硬的大理岩及片麻岩,若只靠溪水的沖刷,真能造成如此深的河谷?而高聳的布洛灣、酉寶河階又是如何成形?為了更清楚知道太魯閣地形的形成概況,於是便誠著設計一些實驗來探討。

蕨類植物抱子囊群的探討

有一天與同學在校園池塘邊玩耍時,看到池中假山上有些植物葉背面上長了褐色點狀或線狀的東西,排列很整劑。請教生物老師,老師說那是蕨類植物長孢子囊群,由孢子囊集而成,囊內會產生孢子來繁殖。我突然想到是否所有蕨類植物葉背面都會長孢子囊群?不同種蕨類孢子囊群的形狀及排列都一樣嗎?孢子囊構造如何?所有蕨類植物的孢子囊及孢子形狀是否都相同?為了想了解這些問題,於是利用課餘的時間,從事下列研究。

奇妙的澱粉

糟了!已經晚上十一點多,勞作卻沒做好,漿糊已經用完,附近又沒24小時商店,沒有漿糊,勞作要怎麼完成呢? 啊!我想到祖母說過,凡是像麵粉啦,米等含有澱粉的東西,都能做成黏劑,我何不來試一試呢? 呼!總算把勞作做完了,但這些東西能做成漿糊,那麼,如果用在萊米粉、玉米粉等東西是不是也能做出漿糊呢?

風能利用之研究

1.目前,生產石油國家一日三市,漫天叫價,不斷的提高石油價格,造成世界各國經濟的極端不穩定,危機叢生,舉世人心惶徨,莫不為「石油」問題弄得焦頭爛額。發掘「新能源」的實驗工作也於此時如火如荼地應運而生。Z.我國對此項實驗工作亦不惜耗費巨資、動用大批人力來勘測,鑽探石油,但成績尚在未知歡。身為國民一份子的我們,若能另外發現新能源,豈不為國家解決了部份困擾,為人類帶來了更有希望的明日。 3.前年的科展是我們首次的合作研究,想不到竟然一嗚驚人,獲得全國教師組數學科第一名。不僅信心倍增,研究興趣更是濃厚。彼時,我們亦為報刊上的「石油」問題所震憾,並深深為探討「代替能頭問題所吸引著。故再度擔手合作,進行此項「代替能源」的實驗研究工作,深盼能有所收獲,並能拋磚引玉,引發世人研究與趣之功。

整體與倍角

數論與幾何最迷人的地方就是找尋具有某些特定性質的整數邊二角形,譬如說直角三角形的所有整數邊三角形是 其中 u , v 滿足( u , v )= l ,且一奇一偶的整數。 然後,另個有趣的課題是面積為整數的 Heron 三角形 但這是個非常困難的問題。 今天,我想要探討一個類似於上面,但簡單的問題,也就是其中一個內角,是另一內角的 n 倍的所有整數邊三角形,這個問題是我們從 87 年度台灣省第二區數學科能力競賽的第二試的問題二

愈熱愈涼快

利用電解池的導電性會隨著溫度的改變的特性,將電解池串聯風扇後,製作出一個 簡單的溫控風扇。在室溫較高時,溫控風扇能發揮出近85%的轉速,提供使用者涼爽的 環境;隨著溫度的下降,使用者不需要很強的風力時,風扇也會自動降低轉速,為使用 者省下更多的電能。我們不用花大錢買新的溫控元件或買新的全自動風扇,也可以讓「不 管是懶人還是窮人」,都可以輕鬆省錢、省電、救地球。

施肥量對玉蜀黍生理反應之研究

怕物的生長,需些吸收許多的營養物,始能生長良好,通常植物所需的營養物有氣、磷、鉀、鈣、鐵、硫、矽、硼等等,一般不致缺乏,但以氮、磷、鉀在土壤中的存量較少,而且又為植物最需要,吸收量較多的營養物,此一營養物,通常稱為肥料三要素。本研究工作,將以每年大宗進口的主要雜糧之一一一玉蜀黍作為研究材料,以供農業栽培上的參考。玉蜀黍在生育期間為需肥搬較多農作物,本省各地因土壤肥瘠不同,若以目前傳統的標準施肥量盲目的施用,易使植物所需的某種肥料反而缺乏,導致植物生長發育不良,產量因而減低;或因施肥過量,植物不但不能完全吸收,反而阻礙植物生長,並使土壤中的肥料易於滲透和流失,實在很不經濟。因此,我們設計不同的施肥量來栽培玉蜀黍做實驗,並用各種方怯來測定玉蜀黍植株的生理反應情形,以決定肥料施用量,從而減少肥料的浪費,發揮最大的肥效,促進生產,降低農業栽培上的成本 · 以擭得更多的收益。