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第一名

利用福爾摩沙衛星三號觀測北半球平流層急劇增溫現象

近年來,造成中低緯區溫度下降的北極震盪逐漸受到科學家的重視。一般我們說的「北極震盪」,指的是北半球高緯區的氣壓變動關係:極地渦漩減弱,造成原本聚集在極圈的冷空氣向中低緯區擴散,而使中、低緯度氣溫驟降;但就溫度層面而言,學術上認為這和平流層急劇增溫有關。 本研究分析福衛三號自西元2006年始的北半球大氣溫度資料發現:震盪現象最明顯出現在冬末春初;高度方面,低空較不易觀察震盪現象,而30公里以上的高空受影響的程度略為類似;緯度方面,北緯40度以南的地區受SSW影響而降溫,其幅度較小,而北緯40度以北升溫,且幅度隨緯度增加而漸大。 另外將西元2006~2010四年資料比較後,發現西元2009年為近四年來最高峰,且SSW有類似北極震盪部份週期的變化,故福衛三號氣溫數據資料在未來極有可能成為新興的氣候變化觀測依據。

蚊子剋星:蟛蜞菊的環保系列應用

蟛蜞菊為校園常見的植物,也常栽種於行道樹旁、公園內、海濱地區及大樓造景花園等地,是一種普遍的植物,過去我們研究發現蟛蜞菊具有防霉、消腫(蚊蟲釘咬)的功效,煮沸過的蟛蜞菊原汁在殺死孑孓亦具有一定的功效。本研究又持續進行第二階段兩年的研究,探討蟛蜞菊味道是否具有驅蚊的效用,並經由學習化學萃取溶液進一步驗證其成效。我們利用對蟛蜞菊效用的綜合研究成果,結合前人或網路更多蟛蜞菊效益的經驗,希望發展出蟛蜞菊效用的系列環保應用。經諮詢相關廠商指導技術,製作出一系列蟛蜞菊相關的環保用品;例如蟛蜞菊消腫防蚊液、灑粉(殺孑孓)、蚊香、廁所清香劑、肥皂、痱子粉、洗濯液、枕頭等。希望藉由蟛蜞菊四年多來的研究,可以在健康環保工作上,貢獻一分心力。

三腳架和四腳架的比較

一天爸爸帶我們一家人到陽明山去玩,還照了許多相,又用三腳架為全家人照相。我忽然想到三腳架為什麼不像椅子一樣用四支腳呢?回學校後就將這個疑問,請教老師。

翻來覆去乾坤轉─翻硬幣遊戲的新發現

有一次我在趣味數學中發現一顆翻硬幣的題目,我發現很有趣又簡單,於是我花了幾小時將硬幣由正面翻到反面,並做好記錄,從記錄中居然可以發現一些規律性,而且硬幣數愈多,排法也變化愈多,於是我開始做記錄找資料,研究這千變萬化而又有趣的問題。

載流導線在磁場中的受力與牛頓第三運動定律

在二年級理化課,當老師在介紹力時,曾經提到當一個作用力存在時,一定要存在一個受力體,也就是不可以有一物體施了力,但卻沒有物體受力。另外老師也提到,當甲對乙有作用力時,乙同時也會對甲施一作用力,此力可稱為甲對乙作用力的反作用力。而且這兩力的大小會相等,作用方向相反,但在同一直線上。老師說:這稱為牛頓第三運動定律。但在三年級理化課時,當老師介紹到將載流導線置於磁場中,若導線的電流方向與磁場方向不平行,則導線會受到一與磁場方向垂直之作用力。其方向可由右手開掌定判斷。因此我們對這定律有了一些疑問。我們的疑問在:磁場並非一具體物質或物體,磁場的存在只對磁性物質與載流導線有作用。如此,當一載流導線在磁場中受力時,是否也會產生一反作用力?如果是,它是施力於何物呢?是磁場所存在的空間嗎?不可能,因為空間不是物質,不能受力。還是施力於產生磁場的物體呢?反作用力的作用是否仍像一般反作用力的產生一樣,直接由受力體對施力體作用?力量的大小又是如何的呢?牛頓第三運動定律是否仍適用於電流與磁場的交互作用力呢?

被遺忘的黃金-添加豆渣製作土司之探討

以黃豆製作豆漿時,留下的豆渣中各種營養成分(粗蛋白、粗脂肪、灰分、碳水化合物等)之殘留率不低,豆渣有回收再利用之價值。豆渣較適之處理條件:溼豆渣先經粗篩,再以120℃熱風乾燥,豆渣之香氣、色澤、乾燥效果均佳。以豆渣取代15%之麵粉時,消費者喜好程度最高,但豆渣取代麵粉含量越高,則土司之高度卻越低。若改為額外添加15%豆渣之製作方法(麵粉含量不變),明顯改善土司高度過低之問題。測試土司內部組織之質地,發現豆渣土司硬度明顯高於白土司。官能品評試驗結果顯示,不同年齡、性別或整體消費者,對豆渣土司、白土司之喜好程度相近,並無顯著差異。

萍水相逢-生物磁顆粒吸附重金屬效能探討

入侵外來種的擴張及生物廢棄物汙染一直是重要環境議題,本實驗探討大萍及人厭槐葉萍兩入侵外來種對水域二價銅重金屬的移除效能,並利用甲殼類生物廢棄物裂解產生的幾丁聚醣來吸附銅離子,透過嵌合磁性氧化鐵製成水相磁顆粒,測試其銅離子移除率,希望建構快速並且可回收重金屬且高效能的生物淨水系統。研究發現繁殖力強體積小的人厭槐葉萍對銅的移除可以在十二天內達到近70%,而水相磁顆粒吸附條件試驗顯示4%幾丁聚醣在pH6條件下,可以在短短6小時吸收70%的二價銅,並且可在pH1強酸下脫附二價銅,未來希望能『萍水相逢』,把入侵種和磁顆粒效用結合用於重金屬污染的環境復育,在污染源頭進行重金屬攔截並回收再利用。

奇妙的磁鐵彈簧

玩磁鐵時,我們發現異極會相吸,同極相斥。相斥時,我們覺得好像有彈性,所以想到能不能利用磁鐵相推時所產生的力量做成彈簧呢?磁鐵相推的彈性能否實際的利用呢?所以我們想要動手研究一下,解決心中的疑惑。

薑黃素的特性及其在生活上之應用研究

本研究在探討薑黃、南薑、野薑及一般薑等所含薑黃素的抑菌與抗氧化作用等特性,其次是研究薑黃素在生活及教學上之應用。 研究發現:(1)抑菌能力排序:以薑黃最強;一般薑次之;南薑、野薑微弱。(2)抗氧化作用仍以薑黃最為明顯;一般薑次之;南薑及野薑則較不顯著。(3)在生活上之應用方面,薑黃素用於檢測水質及食品中是否含硼砂,可明確檢出水中或食品中之含硼量;薑黃素所含的天然色素,可用於布料之染色及食品用色素添加劑,亦可用於製造薑黃手工皂,對人體皮膚有益處。(4)在化學實驗上,薑黃素製成薑黃試劑,可做為酸鹼指示劑,另可檢驗一般居家物質之酸鹼性。由以上實驗結果可知薑黃素應用甚為廣泛且深具利用價值。

數形合一

這份研究是關於一個「數形合一」的問題,研究的主要目的是找出同時具有兩種圖形數身分以上的數(我稱之為多重數)。主要是研究多重多角數、雙重中心多角數和探討同時具有多角數和中心多角數身分的數,研究這些多重圖形數並尋找即使手算也可快速算出的辦法。