第51屆--民國100年

所謂麻雀雖小，五臟俱全，我今天總算在「粉筆」身上見識到了。本研究是探討浸泡不同種類的溶液或不同溶質的水溶液粉筆來測量其硬度的變化，像是粉筆浸泡在水中時，粉筆會漸漸變軟；浸泡在甘油中，則粉筆會變硬。我們也嘗試利用日常生活常見的水溶液來對粉筆進行測試，發現只要是水溶液都會使粉筆變軟。也發現所有實驗中使用的用油皆會使粉筆變硬，但橄欖油卻會因為浸泡時間越長而使粉筆越變越軟。除此之外，我們還利用浸泡在不同種類溶液與不同溶質水溶液的粉筆，進行書寫的程度及消耗量的多寡比較，發現浸泡過鹽水的粉筆書寫效果較佳，但容易剝落，不易保存。

從日本311地震引發海嘯，迪士尼樂園地裂噴出泥漿，全球似乎進入「地震恐慌期」？台灣經921地震後，雲林縣地層下陷日益嚴重，恐危及高鐵結構安全？經實驗操作與實地調查評估，獲致以下結論：一、高鐵路線經濁水溪至曾文溪流域路段地質結構以砂岩、頁岩為主、抗震力不足，容易液化下陷危及橋柱結構安全。二、高鐵地層下陷區域包括彰化、雲林、嘉義至台南路段，其中以雲林縣最嚴重，平均每年下陷約6.5公分，未來3至5年內將是關鍵期。三、地層下陷除了地震斷層釋出能量之破壞力不可抗拒外，超抽地下水、水土保持不良、土石流衝擊等皆為關鍵因素。四、管制抽取地下水、高鐵沿線3公里內種樹造林保護水源、加強橋柱固樁等為當務之急。

本研究主要是從97年10月至100年2月的實測資料中做資料的統計與分析。主要的研究內容分成兩大方向：其一是比較兩年的天氣變化情形，並嘗試以第二年的資料來檢驗第一年研究發現的正確性；其二是以第一年預測晨霧的四條件為基礎，找出可以提高預測晨霧的其他條件。在3000多筆的資料整理中，主要的研究發現大致如下：一、家鄉晚上兩年中的天氣狀況、霧的出現條件及時間變化不大。二、在原有預測隔日早晨有霧的四條件下：晚上10點符合溫度介於14℃～27℃、 相對溼度大於80％、風速小於2m/sec、有霧。如果再加入懸浮微粒濃度大於100微克/立方公尺的條件後，預測隔日早晨有霧的機率可由原來的55％提高至84％。

媒體有超重度近視者變成夜視人的報導，我們感到新奇與不可置信，便用凸透鏡模擬近視、並用相機進行測量研究，以解開「夜視」之謎。 首先我們測量各凸透鏡的焦距，找出度數與焦距的關係。並得知相機光圈口徑越大，單位時間進光量越大，則快門時間越短，其次在「字」與背景的各顏色中，發現以白底黑「字」的亮度最大，便以此「字」卡進行以下實驗。 接著發現，凸透鏡的度數愈大，則「字」與透鏡的距離愈短，愈能看清楚字。「字」與透鏡的距離愈短，則亮度會愈大，愈能看清楚字。此外，凸透鏡的度數愈大，則看到的「字」會愈大，愈能看清楚字。 最後我們用眼睛實際來觀測，結果發現，利用度數較大的凸透鏡，真的可以在較少亮光下，清楚地看見「字」。

G Гребенюк А.Г.,( 2004年) 提出Pb(OH)2聚合理論，但沒有實驗證據支持；而SAA Sajadi (2007年)完成製成Pb6 O4 (OH)4及其性質的探討，但沒有提及Pb(OH)2聚合理論呼應。本研究(2011年)結合最新Pb(OH)2聚合理論，並以文獻資料佐證說明:5PbO．2H20就是Pb5O (OH)4及6PbO．2H20就是Pb6 O4 (OH)4。經諸多實驗研究印證後，總結研究重大發現為： 一.OH-濃度實驗證據在Pb(OH)2聚合理論中的角色，是扮演沈澱、脫水、聚態、催化的功能。亦即OH－先與Pb2+產生Pb(OH)2，接著在多變因操作下，由Pb(OH)2脫水、聚態而成不同聚合度、不同顏色的聚合體，接著由高濃度OH-完成脫水生成β-PbO，最後再經OH-催化生成α-PbO。二.發現綠色、灰色物(xPbO•y H2O)，並首創以簡易實驗設計，將獲得的實驗數據推論x：y比範圍及比。其中x：y皆大於3:1，且綠色物x:y≒9:1，x:y灰色物≒16:1。

福壽螺不斷的啃蝕農作物，對農業造成很大的危害。如果我們能主動去捕捉福壽螺，清除螺卵，必可達到抑制的效果。我們觀察福壽螺的習性，知道牠們最常出現在灌溉用小水溝後，希望能以方便又有趣的方式大量捕捉，於是討論想要製作一艘適合航行於水溝，能捕捉福壽螺的船。本實驗探討船體與承載重量的關係、動力對船速的影響、掃除器對清除數量的作用、網子對捕捉數量的影響，最後製作『無敵艦號』，並且改進它的缺點。改良後的『無敵艦號』，捕捉福壽螺和清除福壽螺卵塊的成功率提高了。 我們並且讓船在學校的池塘裡航行，不但可以當個稱職的『水中清道夫』，清除水中落葉，還可以拯救寒流來襲時，池塘裡的孔雀魚兒，真是一舉兩得。

本研究利用中央氣象局2003年至2010年日雨量資料，選擇20個測站進行分析。首先以降雨相關性分析而言，較高相關性天氣預報區域，可分為北部及中南部地區，而恆春半島可另外劃分成一預報區以提高預報精準度。再者，我們訂定降雨空間與時間指標，並依兩種指標繪成指標特性分布圖，且從圖中的趨勢線判斷出四種降雨型態，像是受到地形及季風影響在各雨季表現差異外，也可以發現山區較易出現異於其他地區的空間降雨。另外，從8年所有地區降雨變遷線發現台灣地區降水趨勢一致，若能分析數個區域的雨量升降趨勢，就足以代表全島的雨量變遷。最後，我們分析30年的長期雨量，發現降雨天數略微下降，但在夏季的降雨量有顯著增加趨勢，而乾季的雨量卻有下降趨勢，顯示未來乾雨季將更加分明。

本研究主要為下列幾點：一、泡泡（Bubble）配方若加入起泡劑、薄膜劑與保濕劑有效延長泡泡壽命。二、透過肥皂泡沫虹彩紋路觀察，有助於了解大氣環流（Atmospheric circulation）。三、泡泡若不受側壁阻擋，會產生紊流（Turbulent flow）造成單氣旋（Cyclon）。四、肥皂泡沫升溫或降溫，可用來解釋北極震盪(Arctic Oscillation)正相位與負相位原因。五、觀察泡泡上的顏色變化，主要是黃、藍是其常出現的顏色，之後變白破裂。

蒐集各色系的圖片，分析不同圖片的色彩比例，再與色彩理論中出現的色彩形容詞進行關聯性分析。利用問卷調查，了解色彩與語意知覺的關聯性，加強色彩與形容詞的連結。將統整後的資料建立成資料庫，撰寫程式，針對使用者選取的形容詞，提取資料庫中的內容，以不同的配色方式，對使用者的需求提供色彩配色推薦。

物體在水中的倒影是光經水面反射後所形成的虛像，水面平靜無波時，倒影的長度等於物長，水面有微波時，水中倒影的長度會隨著水波的振幅改變。實驗觀察和數學推導倒影的位置，知：物長愈大倒影長度愈大，觀察者所在位置愈高，倒影長度愈短；人和物的距離愈遠，倒影長度愈大，波動振幅愈大，倒影長度愈大；物體底部的倒影明亮清晰，頂部暗淡稀疏。水波的振幅大小會影響倒影的數目以及倒影的亮度。用簡單的三角函數，可以算出不同的振幅下倒影的數目。