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第二名

多功能游標卡尺

上機工實驗課,在錐度檢驗與測量時,感到現有量具不能滿足工作上之需求。(一)錐度乃機械加工中常見之機件,而其測量方式卻頗為繁複,測量時無法即時明確表示誤差,平板上測量之精度並不高(如圖一),且費時不經濟。(二)螺紋亦為工業上常用之機件,但對其節徑的測量頗為不便且有誤差,使用三線法測量時,需相當經驗或有人協助才得完成測量,若使用三線組合規(如圖二)因價格昂貴,而顯得不經濟。鑒於目前各種測量方法之不便,促使作者對錐度等測量方法作深入的研究,期能發展出迅速、簡便的測量工具,俾利於機械工業的發展與提升檢驗品質之水準。

時閒感測裝置來探討滑車運動及物在液中運動阻力情形

觀察物體運動位置及時間測量方法確實很多,但都有其不方便之處(像光電計時器觀察點太少)或以光源發出光線,光二極體接收所感應到的訊號,似乎在「探測位置取點方面」似乎較嫌麻煩例如要取 10 個位置就必須接 10 組光源和光二極體。於是我想試用較簡單的電子裝備線路,再研究出另一種較新穎的探測時間的有效工具,並結合滑車運動來瞭解物在液中運動阻力情形。

圓來這麼多變-黑白幻彩

為了解黑白間隔圓旋轉時為何出現彩色圖案?我們在不同種類的光源、不同的光源閃爍頻率、不同圓盤轉速及使用高速攝影來觀察間隔圓旋轉後的影像,尋找黑白間隔圓與出現彩色圖案之間的關連性。我們發現黑白間隔圓旋轉時出現彩色現象時,光源必須閃爍、光源必為線光譜,光源含有螢光物質,並且發現燈管內的螢光物質吸收紫外光後所釋出的白光,可使黑白間隔圓旋轉時出現彩色圖案,而LED燈泡是藉由藍光激發黃色螢光物質後發出的白光,則無法出現彩色現象。實驗進一步發現,若燈管螢光物質的某一光源在發光後至熄滅之間產生發光時間延長的遲滯現象,將會是黑白間隔圓旋轉後所出現的顏色。

動態規劃的推廣

我對動態規畫( Dynamic Programming )的認識起於奧林匹亞研習營,有一次的專題便是動態規畫,其主要的內容是說在解決某些問題時,要求的答案其值決定於前面的值,而「前面」的值又決定於更前面的值。於是須要從前面一步一步的求值。 \r 舉一個簡單的例:費氏數列在數學上定義成 \r f(0)=1 \r f(1)=1 \r f(x)=f(x-1)+f(x-2) \r 如果需要寫一個程式來計算的話,直覺的方法便是依照原本的定義,用遞迴來解決: \r int=f(intx) \r { \r if(x \r returen f(x-1)+f(x-2); \r } \r \r 若要計算 f ( 5 )的話,其過程可由右圖來表示。 f ( 5 )的值取決於 ft4 )及 f ( a ) , f ( 4 ) 的值取決於 f ( 3 )及 f ( 2 ) ,這裡我們可以發現到, f ( a )在 f ( s )及 f ( 4 )中分別計算了一次,這便是浪費。再看得更詳細一點, f ( l )計算了 5 次, f ( 0 )計算了 3 次,如此算下來,其增長的速度是很可怕的。 \r 事實上,既然 f ( x )的值取決於 f ( x 一 1 ) , f ( x 一 2 )而 f ( x 一 l )的值又取決於 f ( x 一 2 ) , f ( x 一 3 ) , 那麼,我們便可由 fto )、 f ( 1 )、 f ( 2 )、 f ( 3 )二算到 f ( x ) ,這樣的話,所花的時問就變成線性的了。 \r 這時候,程式中可放置一陣列,以儲存所得到的經驗,例如: \r int f(x) \r { \r int dp[max-x]; \r int, I; \r dp[ 0]=1; \r dp[ 1]=1; \r for(i=2; i \r { \r dp[ i]=dp[ i-1]+dp[i-2];//不必再遞迴了 \r } \r retum dp[x]; \r } \r 此外,動態規畫還有很多極為有趣的應用,因而,我展開了我的研究。

發了?發了!

在日常生活中,各位可能曾經吃過餅乾、麵包、饅頭,但你(妳)可曾仔細觀察它們之間有哪些的相異處嗎?假若你將饅頭撕成半,會發現其內部有一些形狀不規則的空間,到底是什麼東西造成這種現象呢? 為了找尋答案,我們設計了一些簡單的實驗。

誰轉得快

在自然課本的第七冊第七單元中,我們學到物體受熱會膨脹,膨脹以後會較輕,就會向上升,此種力量可以用來推動物體。因此使我們想到,要如何利用它來使物體旋轉得最快,所以我想做這個實驗,看看那種情況下可以轉得最快。

P.C.音樂系統之製作與研究

去年(1988)寒假,一時興起,以BASIC寫出一個音樂程式,供自己玩音樂之用。暑假時,在一次偶然的機會中學會了C語言,於是決定以C重寫一次此程式,並增加更多的功能,也使自己能熟練C。

「莓」你不行-果蠅模式探討莓類萃取物對於奈米銀造成的細胞毒性抑制研究

現今人們利用奈米銀的殺菌功力,然而奈米銀粒子的毒性卻可能引發氧化壓力、細胞凋亡、DNA損傷,甚至死亡。為此,我們利用生活中常見的莓果類,如藍莓內所含的Pterostilbene(紫檀芪)、葡萄內所含的Resveratrol(白藜蘆醇),探討兩種化合物對於奈米銀引發細胞毒性的抑制效果。 首先證實高濃度奈米銀影響果蠅的發育,且誘發細胞凋亡。接著發現加入Pterostilbene和Resveratrol的組別會減緩奈米銀所導致的果蠅發育障礙,且果蠅被奈米銀減少的壽命亦有回升的效果,而Pterostilbene之效果又較Resveratrol佳。雖假設化合物是透過抗氧化途徑去抑制奈米銀造成的果蠅氧化壓力增加,前述實驗中兩者也皆可抑制果蠅的發育遲緩,但抗氧化基因表現的實驗中卻發現只有加入Resveratrol的組別抗氧化基因表現量有明顯上升趨勢,值得深入探討。

小單帶蛺蝶的生存策略探討

去年和弟弟進行科展研究時,在小坪頂的小溪邊發現一隻正反面斑紋不一樣的蝴蝶掉落水中掙扎,將之救起拍照後放生。照片沖洗後比對圖鑑為小單帶蛺蝶之雄蝶,並由圖鑑上發現不但雄蝶翅膀背腹面圖案不同,連雌雄蝶之間的圖案也不同,這種差異到底在其生存適應上有何意義引起我們極大好奇。但收集相關資料後只有生活史中的形態和採集記錄,其他相關資料均極缺乏, 因此乃動手進行在台北盆地的分布調查及飼養觀察以了解其生活史。從初步飼養成果中,發現小單帶蛺蝶生活史中幼蟲在顏色及形態上都呈現豐富的變化,同時體表也布滿駭人的刺突,並且具有很多和一般蝴蝶不同的行為。例如多數蝴蝶產卵在植物的嫩芽或幼葉.上,以方便孵化的初齡幼蟲能哨食到而小單帶蛺蝶卻產卵在發育完全的老葉片上;多數蝴蝶幼蟲都將排泄的糞便撇棄,而小單帶蛺蝶幼蟲卻將糞便如珍寶般保存並善加利用。這些飼養過程所發現的奇特現象,在野外生存適應上的意義為何是我們要探討的重點,因此乃以飼養資料為基礎,選擇台北市立動物園蝴蝶公園為樣區,進行野外觀察建立基本資料,並探討這些特殊習性在生存適應上的意義。

養豬廢水對自然生態的影響

去年發生豬隻口蹄疫後,政府大力鼓吹離牧政策,而雲林縣麥寮鄉更是養豬業盛行;學校隔壁就有許多豬舍,時常可聞到陳陣豬糞味。我們好奇的問老師:「豬排泄物是否會造成污染?又附近小河中魚蝦不見跟它們有關係嗎?以前不是會拿人的排泄物當肥料,那麼可否也拿豬的排泄物當肥料呢?」