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第一名

電腦(1A2B)猜數字遊戲的策略

在1A2B猜數字遊戲,人和人的對抗中發現,人的思考方式有抽象的傾向,不能對龐大的資料進行判斷處理。所以利用電腦高度的運算能力來克服上述的缺點,發展出一套獨特的思考路線。看是否能因此思考方向而推出一套「不敗」的公式。

四邊形的邊角,對角線與面積的關係

(一)數學課本第九章第八單元「四邊形」的內容說:「四邊形各邊長度固定,它的形狀和大小會改變。」於是心中產生一個疑問:「四邊形的形狀和大小的改變跟什麼有關係呢?」(二)再讀到第九單元「四邊形和三角形的面積」,知道四邊形面積等於分成兩個三角形面積的和,求得像正方形面積=一邊 × 一邊,長方形面積=長 × 寬,平行四邊形面積=底 × 高,等腰梯形面積=(上底+下底) × 高 ÷ 2 ,發現四邊形的面積似乎跟對角線沒有關係,於是心裏想:「四邊形的對角線與面積沒有關係嗎?」

小鳥飲水器的狂想曲-大氣壓力及浮力原理之設計及其應用

家裡有一隻小鳥,每天我都會去餵食,有一次家裡要外出旅遊,擔心小鳥沒人餵食。於是爸爸又重買一個小鳥飲水器,把玩小鳥飲水器,我很好奇,為什麼水可以源源不絕的流出,而不會溢出,查閱百科全書,卻只有寫「大氣壓力」四個字。於是在老師的指導下進行研究,並且在研究的過程中,我又有了其他的想法,並設計改良了一個自動給器。

燈「糖」入視─糖性質的測定

為了讓添加了糖的飲料喝起來更健康,我們藉由實驗更深入的了解糖的糖度、糖的熱量,也了解到甜度是一種感覺,真正與熱量有關的是糖的濃度。我們藉由討論糖度計的原理,嘗試自製了「簡易折光式糖度計」和「旋光儀」,用來檢測糖的濃度,並以燃燒糖的方式,研究糖的熱量釋放,最後比較含糖飲料的糖濃度與熱量的關係。經由實驗發現以自製的簡易折光式糖度計測量可發現糖濃度越高時,光的折射角度越小,而糖的旋光性效果也會與糖濃度有關,飲料中糖的濃度高時通常熱量會高。

承諾一個乾淨的未來-太陽能磁浮馬達和高效率磁浮小型電動機及風力發電機

本實驗利用磁鐵同性相斥的原理,結合馬達,減少摩擦係數,以期製作類永動機。第一代原型太陽能磁浮馬達使用了隨手可得的資源製作,為符合環保效益的馬達。經過設計改良,有了可立可臥第二代機。因仍希望能再減少機械耗損,提高效率,於是利用切割線圈的原理製造小型風力發電機,及以霍爾感應器取代傳統電樞,製作無碳刷馬達,製造了結合發電與電動功用的第三代高效率磁浮小型電動機及風力發電機。其具有減少摩擦,降低能量損失的優點。與市售馬達比較,大幅減少振動與噪音的問題。因無潤滑問題,容易維護,又可外接太陽能板驅動馬達,以風力發電,符合環保綠色效益。希望我的創作能為地球環保盡一份心力。

水滴在高溫鋸齒狀金屬表面上的爬坡現象

根據我們的研究,發現水滴可以在鋸齒狀金屬表面上移動,而且會向上爬升,爬坡角度 最大為20 度角。我們拍攝很多水滴的爬坡現象,我們觀察到水滴向高處移動的運動方式,發 現水滴的前端會向上、向前凸起,並且會伸長而後縮短,表示有一個力量造成這樣的情形。 我們知道水滴與高溫金屬面之間會存在一層蒸氣層,我們認為這層蒸氣層是造成水滴向上爬 升的主要原因。我們可藉由改變「鋸齒斜面長」與「鋸齒高」的比值,來控制水滴的移動方 向,鋸齒斜面長所面對的方向,即為水滴的移動方向,可見鋸齒狀金屬面的形狀,是讓水滴 向上爬升的另一個原因。我們也發現,水滴的爬升速率會受到鋸齒大小、鋸齒斜面長與鋸齒 高的夾角、液滴大小與液滴的表面張力所影響。

「紋」虎色變-虎皮蛋糕紋路形成之探討

本研究針對虎皮蛋糕的製程與配方進行一系列探討,實驗結果顯示,烘烤溫度宜設定在210?230℃;攪拌時間宜採用3?6分鐘;滯留時間宜在10分鐘以內,時間愈短愈好;蛋黃含量宜在80?120%;採用糖粉、細砂、二砂對蛋糕表面的紋路影響並不明顯;各種穀粉皆可形成紋路,其中玉米粉、在來米粉之紋路較長。統整各實驗結果,發現糊漿黏度對於虎皮蛋糕紋路長短與粗細影響甚大,若糊漿的黏度愈低,則蛋糕的紋路愈長。實驗結果亦顯示,糊漿泡沫內的澱粉粒愈多,糊漿黏度愈高,烘烤時高溫使糊漿表面凝固結皮,並改變了糊漿的表面張力,導致其表面扭動與內縮變形,進而形成凹凸的紋路,同時高溫也促使蛋糕形成金黃色的虎皮紋路。

沾到墨汁怎麼辦?

去年,升上了三年級,開始練習寫毛筆字「書法」是我們的國粹,同學們學得十分認真,但是一不小心,就弄得頭黑手黑連衣服褲子都黑了,上學期老師准許我們用原子筆寫作業,手和衣服也時常被原子筆沾得藍一塊、紅一塊,洗都洗不乾淨,真使媽媽和我們頭痛極了,於是請教老師,怎麼洗去墨汁和原子筆汁?老師說這是一個好問題,就讓我們一起來做研究吧!

DIY 香草植物乾燥-迷迭香

本研究以香草植物-迷迭香,利用烤箱及微波爐,用最簡單且經濟的方法,DIY 製作香草植物乾品,依國家乾製品標準與市售迷迭香成品含水率為依據,以乾燥原理為基礎,探討迷迭香乾燥過程對乾製品品質的影響,尋求最適之迷迭香乾燥製作程序,經實驗後獲得製作程序如下: 新鮮迷迭香→去莖取葉→殺菁(100℃熱水30 秒) →冷水冷卻並漂洗→瀝乾→乾燥→完成。強制通風烤箱40℃?55℃需21?17 小時;微波爐以強火乾燥只需180~190 秒,居家DIY 製作迷迭香乾品以微波爐比較方便省時。

魔術方塊解法的數學理論

民國七十年初,一股智慧性的旋風席捲歐美,進入台灣,這就是“魔術方塊” ,它是由廿六個小立方塊很巧妙的砌合在一起,使我們能夠把其中任一層沿著適常的方向自由轉動。它有六種顏色,當我們隨意轉動幾次之後就很難將它轉回原來每面同色的型態。當時我們年紀還小,鵪了很久的一段日子,也只能轉出一面同色而已,無法再突破。那時電視上更舉辦魔術方塊的復原比賽 · 有人居然能在極短的二分鐘內迅速的完成六面同色,真令人羨慕!如今它無聲無息了,正像一股旋風,過後煙消霎散,但它卻深印在我們心中。署假時,幸運地參加學校的數學研習營,它又活生生的出現在我們眼前,三天的研習活動,使我們對它有更深一層的認識。尤其是研習營結束前老師的幾句話,更激發我們更上一層樓的決心。老師說:數學是一種很有用的工具,很多事物都能以數學模式來解釋,甚至於能由數學應用演變成日常生活的應用。魔術方塊的解法原理,或許也能用數學模式去探討,希望同學們能利用漫長的暑假,多讀些書,去思考如何建立起魔衛方塊的數學模式,經過半年時間的砌磋研究,我們很到一些心得,現在我們把它報告如下: