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第二名

彩色三角形

常我們學得排列組合,在課本上常看到許多類似的問題,算多少個點,多少條直線或多少個三角形的問題,諸如在平面上兩點可決定一直線,三點最多可決定三直線,四點最多可決定六條直線……n 個點最多可決定nCn 條直線,這些有關的問題在課本或參考書上,可以說是俯拾皆是,在某一本有關組合排列的書中論及兩人畫線的遊戲,題目的意思是說:在平面上有六個點,任三點皆不共線,以兩色連結各點,先畫出同色三角形者為輸大家覺得好玩,從多次的嘗試中,我們歸納出似乎後畫的人較為有利,但又說不出什麼道理來,實在是知其然而不知其所以然,所以我們聚集幾個同學利用課餘的時間,從反覆不斷的試驗中,尋出其中存在的道理。

三點式內錐度分厘卡

『 內錐度』是機械工程上常用的機件結構,其錐角的表示法乃用其角度的「正切值」表之,亦即Dl -DZ / L 表示之。鑑於機械製造中,對於內錐度的製作,計算與測量極感困難,而今日各式的內錐度測量方法,或須繁雜的三角函數計算,或須運用操作技巧,怠工費時而不實用,玆列現有之測量儀器分析如下: 精測規塊( Gago block ) :極精密,然而須繁雜運算且不適合在機械製作現場使用。指示量表(Dlal test indicatprs):精確,然而只能測量大型內錐度,對於小型的內錐度即束手無策。槓桿量表(Dial test indicatprs):精確,但其測量範圍僅0.5m/m且必須確實校正工作物中心。錐度樣規( Gage ) :只能測知配合情況,不能指示誤差量,使用完全憑經驗與感覺。分厘卡與游標卡尺 (Micrometer & Vernier ) : 由於操作時人為誤差(測定點偏差)與機械誤差(錐角偏差)極大,故幾乎無法使用。因現有測量儀器之缺點很多,故著手研究簡便的測量儀器,便利機械產品之製造與檢驗。

色素細胞的研究

池塘內、溪河裹、海洋中有萬千的魚類,每種魚都有牠漂亮的外衣,五花十色,不僅如此,牠們還會代代相傳,子子孫孫都有類似的色彩,這些美麗的色彩是不變的,此種呈色乃生物色素 (B- iochromes )的結果;但有些魚類為了保護自己,靠改變自己的體色,以配合外界環境,來掩飾自己,逃避敵人,就達到如同昆蟲的保護色作用,像比目魚(Flounder)體色的改變。而這種體色的變化,必定是由特殊色素系統所發生的,絕非像不會變化的生物色素,而且它一定有特別的控制機構,色素細胞(Chromotophore) 常存於魚的皮膚上,也就是前述所謂的「特殊色素系統」此種細胞台因外界環境改變,而改變其呈色方式。許多關於色素細胞的間題,必須靠仔細的觀察及實驗才能解決,於是我們利用常存於鯽魚、金魚皮膚的黑素胞(MelanoPhore) 來做實驗,以求探討一些有關色素細胞的問題。

探討落地生根的繁殖

我們老師很喜歡種花種草,教室周圍擺了許多盆栽。受老師的影響,我們也喜歡弄花弄草的。有一天,我發現其中有一棵植物發生件怪事。掉下來的大葉子竟長出三片小葉子來,還有像鬍鬚的根呢!我驚呼一聲,大家被我這一叫,都圍了過來,爭著看。「奇怪!沒見過大葉子生小葉子的。植物不都是由種子發芽來繁殖的嗎?」「就是呀!你們看!這邊也有!」大夥交頭接耳,熱鬧非常,未發現老師來了。「你們做什麼?這麼吵?」看見老師來了,我們又一窩鋒衝到老師面前,爭著把看到的事告訴老師。老師聽完我們的話便說:「這種植物,叫『 落地生根』。名字的意思是說葉子掉在地上會長出根來。」大家又你來我往說個不停。老師看我們這慶急於知道關於落地生根的事就建議我們來研究探討。就這樣,我們展開了這一系列的研習活動。

罰寫不再痛苦了~快速創造個人化手寫字體

當要抄寫文章的時候,光是看到很多字就會讓人覺得厭煩,其中還會發現很多字重複出現(例如:的、都、會…等);不只如此,同偏旁或是部首的部分也重複出現頗多。因此想藉由這次的研究,把手寫的文字,藉由電腦程式將其拆解成多個部份,再和其他部份重新結合,即可組成更多不同的字,若計劃一下輸入之文字,便可簡便的組成一句話甚至一篇文章,再者,這些字都是由自己手寫出來的,因此,創造出來的字便如同一組自己的手寫字體,不但使用上具有個人特徵,而且列印出來之後,就如同一個一個我的個人化手寫字。

非高斯型擴散

將水加入溶液上方,將造成溶質向上擴散,這期間造成濃度和濃度梯度的變化。我們使用簡易的實驗儀器,利用高中物理所學的折射定律,將實驗結果推算出不同時間各位置的濃度和梯度變化。一般書上所寫,大多假設濃度梯度成鐘型曲線分佈的簡單模型來描述擴散過程,但只能用在擴散係數為定值的情況,從實驗或參考資料顯示,擴散係數會隨濃度而變,書上的模型雖簡單,只適在極稀濃度溶液。溶液的濃度大小直接影響到溶質的擴散行為,因此擴散現象經常呈現非高斯之分佈,我們捨棄簡單的理論假設,以我們自己設計的實驗來分析溶液在較高濃度時的「非高斯型擴散」,直接測量並計算不同濃度下的擴散速率、擴散係數。並比較分子水溶液、強電解質、弱電解質的差異,並討論簡單模型可能的缺失。研究分子擴散行為的理論未完全建立,所以擴散目前屬於半實驗的科學,此實驗設計與分析方式可提供作為擴散理論發展的參考。

麵包蟲垃圾處理廠-環保尖兵?飼養寵物?

爸爸喜至水族館購買麵包蟲餵養魚兒,回家後發現裝蟲體的塑膠袋被蟲啃破好幾個洞,爸爸便將多餘的蟲體放置在工業用保麗龍盒內,並未特意去餵養,但在無意中發現盒子已被饑餓的蟲體哨食,此一重大發現引起我的聯想,因本學期學校家庭聯絡簿內容與環保有關,曾提過塑膠製品對地球的危害,如能藉用自然界的昆蟲為人類解決千年不壞的垃圾,那這發現就人值得了。此項剛好與生物下冊第十二章人類與環境中的實驗 12- 1 「廢物的腐敗」,有些地方類似,基於以上幾點,才有此實驗的研究動機。愛飼養觀賞魚,常

洋洋得益--以洋菜冷凍鍍膜製作防水紙吸管

我們用環保的「紙」來製作環保紙吸管,使用洋菜液體浸泡後冷凍與冷藏,讓紙吸管具備防水功能,也增強耐用性。我們用道林紙和粉彩紙製做紙吸管的主體,和市面上的塑膠吸管比較,在掩埋實驗中,自製的洋菜紙吸管明顯在土壤中分解;而塑膠吸管完全沒有分解;耐折實驗中,洋菜紙吸管每個都超過140個華司,塑膠吸管平均只能耐97個;在垂直耐壓實驗中,洋菜紙吸管每個都能承受15kg以上的重量,而塑膠吸管只承受不到10 kg重量;在燃燒實驗中,塑膠吸管在燃燒時,會發出難聞的惡臭,但洋菜紙吸管不會;戳洞實驗裡,道林紙有洋菜冷凍的,刺破飲料杯保護膜的效果最好,其他,用來吸取珍珠、吸水和耐輾壓等實驗中,自製的洋菜防水吸管都不輸市售的塑膠吸管。

正多角星繪圖的研究

「在圓周上點五個點,點和點彼此連線後,共可劃出幾條線?」六上的數學習作中,有這麼一題。當我連完後,發現圖中有星星。於是,我又在圓周上點六個點、七個點,點與點彼此連線後,發現圖中也有星星。在老師的鼓勵下,我們進行了這個研究。

係數不定時方程式根範圍的最新解法

方程式根的解釋用在科學、工程及經濟學上是非常廣泛的,例如在解微分方程,解動態系統輸出的方程式或成本利潤的分析等,都要利用到方程式的根,這些都是數學最基本的利用。目前中學的數學教學,對於方程式根的解都是就已知的方程式,利用數學方伕或公式來解,但實際上方程式的係數並不是已知,必須由讀者按問題的需要自己去找尋,當方程式得到以後,才可用基本的方法,或由計算機來解其根。這夾所要考慮到的是,當讀者尋找方程式,因所利用測量儀器精確與否,便使方程式和實際上方程式的係數有所差別;例如測量儀器是一根尺,而所要量的長度是方程式中的一個係數,若尺的刻度不精密,誤差就大,尺的刻度精密誤差就小,但總是會有誤差存在,道是一個最簡單的例子,也就是中學的數學及物理教科書上為什麼會有「有效數字」的介紹。因此,在實際的情況下方程式的係數是不確定的;換言之,方程式中的係數只是知道在一個範圍內,而不知其真正之值。