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第二名

點食成金--粗糠與常見材料的保溫、隔音及緩衝效能之研究

本研究檢驗粗糠是否具保溫、隔音及緩衝能力,用各種材料包裹玻璃瓶,測試瓶中水溫降低的速率;設計無線控制的隔音實驗箱,測試材料在不同厚度下單獨成層、均勻混合及分層放置時的隔音效果;用電磁裝置自由釋放水球,藉由水球破裂判定材料緩衝能力。實驗顯示:一、粗糠保溫能力與棉花相近。二、粗糠粉隔音能力最好(-1.32dB/cm)。三、將兩種材料分層放置或均勻混合,可提升隔音能力。四、粗糠緩衝能力比海綿效果好。證實粗糠在保溫、隔音及緩衝方面表現優異,並利用粗糠創意製作(一)保溫:水壺保溫袋、鍋墊、杯墊、隔熱手套;(二)隔音:耳罩、隔音板;(三)緩衝:頸枕、睡枕、椅腳墊、鞋墊、椅墊、包裹填充物,使被廢棄的粗糠創造了極大的經濟價值。

游泳池追逐戰

在陶哲軒教你聰明解數學中有一個題目:一個學生在正方形游泳池中央,他的老師(不會游泳)站在游泳池邊的一個角上。老師奔跑的速度是學生游泳速度的三倍,但學生在岸上跑得比老師快,只要學生能到達岸邊尚未被老師追到即算成功逃脫。請問男生能逃脫老師的追逐嗎?(假設兩個人都可以自由移動)。從此題中提出不同的想法,進而去思考不同移動方式與移動距離的關係,並作探討與分析。從在正方形游泳池上的游泳池追逐戰,延伸至在不同的形狀如圓形及正三角形、正五邊形、正六邊形等,並設計與討論不同逃脫路徑中,學生仍能逃脫時老師的速度最大為學生的幾倍。最後推廣到在正多邊形內設計學生逃脫路徑並研究其師生的速度比。

水滴中的「晶」靈

本研究使用水珠結晶法,以低倍數顯微鏡,快速且容易的觀察到結晶的細部變化。再以加蓋、過濾、重力與音波為變因,探討其對晶體成長的影響。過濾可以去除晶種,使晶體呈現分散式生長的機率高。加蓋蒸發慢,晶體成長慢,容易有高透明度的規則晶體。水珠中過飽和度濃度的高低與均勻,會影響晶面上各點的成長速率。速率不一致,晶面上會出現紋路。高頻率聲波,疏部與密部也會造成晶面旁的濃度時高時低,導致晶體出現不規則。反觀晶型只與離子半徑比有關,離子半徑比0.414~0.732間,會形成立方晶系(正立方體晶體)。但若半徑比越接近0.414,晶體越容易吸水,形成含有結晶水的晶體。半徑比越接近0.732,越容易形成長棒狀的晶體。

電子自動報時鐘

(一)一般學校裹,對於上下課作息時間,大多由一負責人,作按鈴工作。如此天天同一工作,過於煩膩,本機可完全取代此項工作。(二)若每天固定在某些時間需要報時,只需事先在本機「時問預置板」上,作好預置工作,則每天到這些時間本機即自動報時。

發電800W--廢棄運動風扇腳踏車變身發電機

我們利用廢棄運動腳踏車改裝成發電機,應用電磁感應的發電原理來發電,改裝機器可以發電,兼具運動功能。我們應用磁鐵用N-S交替排列,銣硼強力磁鐵3.0cm厚0.5cm(磁力強度2000高斯),發電線圈1500圈,線圈直徑4.5cm,並在線圈加入鐵塊直徑1.8公分,21公克,在線圈外加鐵片4.5cm*0.2cm增加磁力。經過測試後,發現運動腳踏車發電機空載發電825W,負載的情況下我們的體力最大負荷在240W電器。把我們自製腳踏車發電機跟市面產品比較,我們的成本低、發電量高、可以調整電流、電壓大小,並兼具發電與運動功能。

金門地區紅土礫層之分佈調查與研究

金門本島之基磐組織大都以花崗片麻岩為主,但由於長年受到風化、淘洗、沉積的影響,因而造成了陸上坡崗起伏,質土種類繁雜;其中包含有白淨的矽砂,乳白色的陶土、黃色的鋁土、紅色的黏土、土黃色之砂質壤土,以及各種不同的岩石和礦物等,其中以沉積之紅土礫層在本島上分佈最廣,且形成了各種紅土台地,地層的頭色大部份由暗紅色至橙黃色之含礫泥質砂岩和含礫砂質黏土所組成”雖然土質貧瘠,不宜耕作,但其中卻富於礦質,可供開採。而且若能利用各種改良方法,也可開墾種植一般耐早性雜糧作物,如:花生、甘藷、高梁 … 等,以增進刪羸農民收益。每當上班途中,看到路旁紅土遍地,大都無人利用,雖然有幾處已在政府的輔導下開闢為農地(如:普果山一帶),其餘的也都種植樹木,以利水土保持,其實紅土變為農地,若能改良得宜,其作物成長比一般土壤為佳,且紅土層內夾雜了不少的礦物,雖有部分已在進行開採,但大部分礦物扔尚待開發與利用。如上述理由,引起我們對地區紅土礫層研究之興趣,並期望藉此研究能使全體軍民對紅土礫層作更進一步的認識與利用且能提供有關單位參考。

怨言不斷~探討排列人數與怨言數的關係

本研究主要探討怨言數y與排列人數x的關係,根據研究發現,怨言數的排列個數f(x,y)與人數x的排列組合有關。當x個人排列時,怨言數f(x,y)為0≤y≤x(x-1)/2;而怨言數的排列個數f(x,y)有對稱性,即f(x,y)=(x,x(x-1)/2-y)。從1個人排列開始,依序列出1~x個人排列人數的f(x,y)後,以f(x,y)=f(x-1,y)+f(x-1,y-1)+f(x-1,y-2)+...+f(x-1,y-x+1)可算出f(x,y)。最後,我發現用組合公式n!/m!(n-m)!可直接計算出f(x,0)~f(x,3)的數值,並根據研究結果限制對未來研究提出建議。

迴旋奇機~解開珍珠板飛機迴旋的終極密碼

有別於過去很多研究飛機的科展作品都在探討飛機如何飛得遠、飛得久,本實驗的目的,主要在尋找珍珠板飛機為什麼能迴旋的秘密及影響它的因素?剛開始我們利用「自製風洞」測試珍珠板飛機的主翼與水平尾翼之裝置角對飛機產生的迴旋力量,進一步來說明迴旋的原理。然後試射九種裝置角配對的飛機來測量迴旋直徑,並找出最適合的組合來進行下一步的實驗。接著,分別改變飛機及發射平台的各種變因,並找出這些變因對珍珠板飛機的迴旋直徑有什麼影響?最後我們設計各種迴旋飛機的創意造型和技術玩法,並且活用迴旋原理,創造出令人驚奇的迴旋奇機!建議可應用到教學、健身運動或趣味科學遊戲之用。

還我新鮮本色—現榨果汁不褐變

如何才能「隨時」享受一杯色、香、味俱全的現榨蔬果汁呢?一般家庭的現榨果汁比起市售的包裝果汁最大的優點是新鮮而且營養度高,但是,讓熱愛現榨果汁的我們最煩惱的問題就是-顏色變醜了!不敢喝了!所以,這個實驗的目的就是希望能找出經濟又簡易的處理方法,以防止現榨蔬果汁的褐變現象。經過收集文獻資料閱讀後,我們知道水果要變色必須同時具有酵素、多酚類基質和氧氣三個條件,各種的蔬果所含有的多酚類基質和酵素各不相同,所以變化情形不同,因此這個實驗共選取九種蔬果進行「現榨果汁褐變現象」的觀察與研究,包括:蘋果、香蕉、柳丁、芭樂、梨、檸檬、楊桃、山藥、芹菜。探討的因素包括:品種、酸鹼值、果皮、過濾、溫度、添加物種類、添加物濃度等,希望透過以上各種因素的探討、實驗、分析能提供防止現榨果汁快速褐變的最適當的處理方法。

浮或是沉?(水浮力的研究)

夏天到海邊游泳看到大輪船在海面行駛得很穩,但撿起一塊石頭往水裏一放就沈下去了,再從水裏拾起邢塊石頭覺得比剛剛輕了,所以我就想到兩個問題請教老師:1.大輪船為什慶會浮?小石子反而下沉?2.在水中拿東西為什麼比較輕?