第51屆--民國100年

本文主要是研究如何利用“邊長為1的正方形紙張,折出各種面積小於1的正方形圖形”,與如何利用紙張摺出各種的正N邊形(含尺規作圖無法作出的正七邊形、正九邊形、……),以達加深加廣學習者的幾何概念並與小學的美勞課程銜接。試圖以摺紙方法解決“古典幾何三大問題”,並已解決其中的三等分角與立方倍積問題。

經由我們自製的電解動態電解質溶液裝置，可以測得在短距離(3cm)內的電流。動態電解質溶液在外加不同電壓下，經由I-V圖，依舊會符合歐姆定律得到線性關係。在相同V時，兩極距離3 cm下，動態電解質的電流約僅為靜態的1/3。各項變因下之測試：改變電壓、兩電極距離、電解質種類、濃度、黏滯性等，電流大小會與電解質濃度有正向關係、與兩電極間的距離成反比關係，濃度、黏滯性、流出水柱的環境、對水柱加壓等可以影響流下水柱的連續性，拉高兩電極的距離。雖然以活性電極鐵當電極進行電解，但仍以電解水為主要反應。經由自製膀胱模擬與估算，在水柱連續的前提下，電影裡對著通有電流的電極尿尿會觸電的情節是有機會可以發生的。

本研究旨在探討影響粉圓煮熟的各項因素及性質：包括物質的熱脹冷縮現象、溫度對物質的影響、物質在不同溫度下的密度變化、物質在不同濃度的溶液中的密度變化，並從力學的角度來測試物質的Q度。

本研究主要是要探討在水資源越來越缺乏的現代社會如何為這個世界盡一點小小的貢獻？透過一系列的實驗及觀察後發現，日常生活必需的洗碗精卻有著如此不可思議的傷害，環境行動不能再等下去了，但是，只有五年級的我們真的經驗缺乏，發現自來水廠也許可以給我們更多的幫助，聯繫淨水廠的叔叔阿姨，精闢生動的解說加上實際的參觀，從加藥曝氣池、膠凝池、沉澱池、快濾池、廢水再生池，叔叔告訴我們過濾水所需要的細節，每一個步驟都有許多重要的關鍵，經過一連串的研究、實驗及參觀後，因此想到了是不是可以做一項更好玩的事情~設計一個小小淨水廠，讓家庭中的廢水也能得到重生的機會，我們也因此能為地球水資源盡一份小小的心力

日常生活中充斥著聲音，為了了解噪音與音樂對人類的影響，我們從學界熟悉的模式生物－「果蠅」著手，以「求偶模式」作為先天行為的觀察指標，再以我們自製的「圓錐觀察器」觀察果蠅的運動能力。結果我們發現輕音樂、重音樂、低頻噪音、高頻噪音都會對果蠅的先天求偶行為與後天運動行為產生影響，而且程度不同，而又以輕音樂造成的影響最小，高頻噪音造成的影響最大。

我們發現太陽的移動軌跡會因緯度的不同會有不同的變化，研究中我們得到以下幾項結論：一、四季高度角變化並不相同，水平變化量平方值+垂直變化量平方值=固定數值，越接近天球東西方位線水平變化量變大，垂直變化量變小。二、太陽每天相同時間出現在不同的位置，若長期會呈現8字型的變化，當距離8字型中線越遠，則時差越大。三、南、北半球相同緯度地區，6/21和12/22太陽軌跡恰好相反，但南半球軌跡偏北，北半球軌跡偏南。四、太陽8字型，北半球偏南；南半球偏北；短圈都是4~8月，長圈是1~3和9~12月。五、東北、西北方日影時間長，太陽能板適合擺放於東南、西南方，若要設置於建築物周邊，則可考慮在1/2 ~2/3建築物高的距離擺放。

為進行綠色實驗，達到實驗器材微型化的目的，使用毛細管及離心管取代高中課程中的U型管，我們選用毛細管來觀察兩端液面差(△D) ，並將毛細現象可能造成的誤差(△H)納入校正後，解決了一般滲透壓實驗耗時、效率差的問題，一套不到60元的有效率的簡易滲透壓儀便成形了。滲透壓為一種依數性質，溶液中粒子的數量會影響滲透壓的大小。在滲透壓公式：Ｐ＝ｉ*ＣMＲＴ中ｉ為范托夫常數，故我們選擇ｉ不同的３種溶液(C6H12O6、NaCl、Na2CO3)來進行實驗，並建立簡易滲透壓儀測量３種溶液(C6H12O6、NaCl、Na2CO3)的毛細管液面差(△D-△H，經毛細現象校正)與濃度關係式如下: C6H12O6: P實驗值=[ (△D-△H)+3.2/17.6]xRxT*i NaCl: P實驗值=[ (△D-△H)+0.7/14]xRxT*i Na2CO3: P實驗值=[ (△D-△H)-3.67/6.93]xRxT*i

本研究在了解絲蘿適應空中棲地的結構，從而應用於仿生織物。絲蘿葉片佈滿鱗片，鱗片的排列及其上的紋路有利毛細現象導水至中央的輸水孔，此導流性質使水分可快速傳遞並吸收。絲蘿烘乾之後，降低76%含水率，更能吸收水蒸氣，而鱗片排列略變紊亂，有助於短暫防水及橫向擴散水分。評估烘乾絲蘿作為仿生衣物的優劣，發現其吸水力僅略低於具特殊織法的排汗衫13%，但因適當的多孔排列，排水力反而較佳；鱗片為纖維質，具親水性，能吸附較多氨水及亞甲基藍，具除臭效果；排列所形成的多孔效應，使易散熱，再以凹面鏡造型，使具抗輻射能力，可使身體涼爽。棉線也是纖維質材質，但缺乏導流及抗熱效果，若能應用鱗片結構及排列，將有助天然排汗衫的研發。

本研究以綠能概念出發，嘗試將各類富含纖維素的廢棄物先行回收，經水解處理產生葡萄糖，再以葡萄糖為養分供應微生物繁殖。微生物分解葡萄糖之機制為氧化還原反應，經由電池裝置而產生電流，順利完成廢棄物轉換為能源的目的。在水解條件中，硫酸水解效果較鹽酸佳，硫酸水解效果為8M>9M>10M>11M；而就葡萄糖產量而言，木屑相較於舊棉質品、白紙產量較低，而在30~40分鐘是三者之最佳水解時間。比較白紙及舊棉質品葡萄糖產量，舊棉質品和白紙平均濃度約相等。最初所設計的第一代微生物電池，所產生之最大電壓可高達60mV，且持續放電時間長達5小時；而改良第二代燃料電池所得其最大電壓為125mV，且電壓在100mV以上持續時間72小時，十分穩定。本研究藉由廢棄物水解所產生之葡萄糖而供應微生物發電，是綠能觀念的延伸，應用上的創新，希望往後再改良、測試電池裝置，持續提高電壓及發電時間，製作出未來的替代能源。

本研究以混凝土試體代替實際之牆壁，採用電腦軟體為研究工具測試後取得錄音檔，進行聲紋分析以輸出頻譜圖。我們由頻譜的特徵將麥克風可測量之頻率範圍分成低頻和高頻二個頻段，從中選出一組特徵頻率後加以分析比較，以找出可判別管徑和材質的差異。本研究所提出的方法，可以有效應用在判別建築物中隱藏管路之探測上，主要研究成果以下三點。一、在管徑方面：PVC管各試體頻譜圖的低頻部份出現明顯的規律性。在低頻部份，其特徵頻率隨著管徑的增加而有下降之趨勢，且均低某基準值(300Hz)；在高頻部份數據受鐵錘影響，故無明顯差異。二、在材質方面：鐵管試體之圖形和數據在「低頻」部份明顯較高，PVC管試體之數據均較低；在高頻部份數據受鐵錘影響，故無明顯差異。三、在隱藏管路判別方面：可以利用「低頻」的位置當成主要的判別依據。如果試體的「低頻」特徵頻率能高於背景雜訊，將可以判定為內含管路。