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第51屆--民國100年

聲電機

這次研究,利用尚未普及的聲能,關鍵是將聲波[廣義化],並不限人耳能接受之聲波,再嘗試讓[聲電機]共振,共振產生力量之大(如美國華盛頓州TACOMA大橋受風吹而斷;又如法國昂熱市一座橋上有士兵走過,因士兵走的頻率與橋的頻率一致,使橋共振,振幅超過橋樑的極限)。本實驗中,無法得知確切輸入能,因輸入能須由共振能加發動音源的力學能,只能得知力學能(因空氣阻力仍無法精確),無法得知共振能大小,所以盡量提高輸入能大小,根據質能守衡,得知能量不能變大(因質量未變),再根據熱學第二定律,不能從單一能源(聲電機)吸取能量,使完全變為有用功而不逸散,將[聲電機]能量提高後可輔助其他能源,減緩耗損,而完成本實驗宗旨:應用。

鐵砂的秘密

本研究的目的是想要了解臺灣地區東北角沿岸沙灘沙子的顏色和顆粒大小不同的沙子,這些沙灘的沙子中鐵砂的含量有多少?這些沙灘沙子的成份是否含有碳酸鈣?為了瞭解這個問題,我們利用磁鐵及鹽酸來進行實驗,結果證明臺灣地區東北角沿岸我們所採樣的沙灘,發現不同的沙灘所含的鐵砂和碳酸鈣含量都不一樣。還有沙灘沙子顏色、沙子顆粒大小與鐵砂含量沒有一定的關係,而且沙灘沙子顏色與碳酸鈣含量也沒有一定的關係。

就是不想藍

本實驗是利用各種生活中常見的粉類食品的調和,製作出客家藍染的防染粉糊,經由實驗測試,我們發現除了傳統所使用的黃豆粉之外,高筋麵粉、中筋麵粉、低筋麵粉以及綠豆粉加上石灰粉所製成的防染粉糊的效果也不錯。比起傳統的黃豆粉,這些粉末比較便宜,也很容易購買得到,既經濟又方便。除此之外我們也發現了將膠水與石灰粉以1:3的比例調和後,其防染效果以及耐受度均勝於傳統的防染粉糊,可讓小朋友在製作藍染作品時,有更高的成功率。

無角無邊的棋局

這是一個深入探討變形圍棋的專題,通常在圍棋的世界中最重要的是角落與邊的占取,所以有許多定石的產生,而有「金角、銀邊、草肚皮」的說法,本研究從多層棋盤的立體模式開始,一路思考改進,最後到球體模式;討論當棋盤在無邊無角時棋局會有什麼變化,研究中呈現把棋盤轉換成立體的歷程,最後的球型造型,為原來只有平面模式的棋局增加許多趣味,讓我們了解到把平面的圍棋的遊戲,轉換成球面遊戲,增加了不少難度,從單線模式到雙線模式對思考邏輯的挑戰也不斷的增加。最後的成果是一種球狀的圍棋遊戲,可由三組雙線交錯而成;傳統鍛鍊的棋力也將隨之面臨很大的挑戰。

乳果成真—當乳酸菌和果聚醣遇上麵包

本研究主要探討乳酸菌及果聚醣的添加對麵包品質的影響。結果顯示乳酸菌發酵麵糰產生有機酸、增加麵包體積及降低麵糰pH值致延遲發黴之功能。添加果聚醣可在不影響其香氣下,具有減少麵包掉屑、降低水活性、增加麵包保水性、組織結構變化較小及延長麵包老化之優點。另在硬度、彈性、咀嚼性及膠著性較低,黏聚性及回復性較高。經GC/MS分析後乳酸菌發酵之樣品可分析出acetic acid,市售乳酸菌分析出較多風味化合物與品評結果一致。鱸魚腸道分離之乳酸菌亦具一般乳酸菌之功能。

慢性疾病長期用藥監控系統

本專案探討慢性疾病病患,因長期需藉由服藥而得以控制病情,所以為協助病患能按時服藥,嘗試利用手機簡訊的普及,並結合電腦、單晶片微電腦等,建置一「用藥監控系統」,為上述情況提出一個有效的解決方案,再進一步驗證其可行性。 一、專案建置的整合系統功能有: (一)、將「行動通訊的簡訊功能」應用於長期服藥患者的用藥管理上,當長期用藥病患未依時服藥時,系統自動發出簡訊給看護或家屬。 (二)、建置用藥查詢系統、資料庫伺服器、Web伺服器以供病患用藥的追蹤。二、慢性疾病患者服藥監控系統建置後可行性的探討: (一)、對協助長期服藥患者,可協助其準時的服藥。 (二)、對病患的看護人員,在用藥時間的掌控上,能達到提醒及協助之功能。 (三)、對病患的家屬,於上班或工作之間,亦可即時掌握到病患的服藥情形。 (四)、對病患於忘記服藥時可藉由系統發出提醒語音,隨時督促病患服藥。

愛『拼』才會『轉』

智慧拼圖現在已是一種處處可見的益智遊戲。在本研究中我們利用矩陣去定義智慧拼圖的位置,實際去操作a11與其他位置互換的狀況。我們將矩陣分成長方形與正方形兩部分來討論,並且在兩種不同形狀的矩陣中找出基本變換型,並且定義出一些固定走法,讓我們推導出不管是m×n矩陣或是n階方陣我們一樣可按照固定走法配合基本變換型進行a11 與aij的最短路徑的位置互換。最後我們嘗試點對稱的倒轉,也就是將矩陣內所有aij與a(m+1-i)(n+1-j)對調,去找出倒轉的可行性及步法規則,並且利用遞迴數列推導出在我們的固定走法下的步數通式。

無線控制交通安全警示系統

以往的道路施工人員,都是單單靠著施工現場前方的警示牌或著燈號來保障他們的生命安全,不過儘管如此,時常還是會有駕駛人因酒駕或著失神,未察覺前方有施工路段,進而造成嚴重的車禍以及施工人員的傷亡。本交通安全系統,能夠讓施工人員免於暴露在危險當中。每一位施工人員身上的反光背心都搭有一組隨身警報器,當車輛接近施工現場時,對施工人員發出警告,大大降低了發生事故的機率;此外,我們為了車輛設計了一套車機裝置,當車輛搭載車機裝置後,就能使這套系統達到更大的警示效果。當車機接收到主機所發送的警告訊號後,警示裝置會同時對駕駛人以及施工人員進行警告。我們使用三角錐,並搭配ZigBee無線傳輸裝置、光電開關、高亮度LED、以及高響度蜂鳴器構成本系統,本系統主要分為有車機與無車機兩種模式,搭配兩種不同的警告模式。

弧輪偵找—等腰三角形的擴張

本文利用尺規作圖的技巧求作三角形的第一型及第二型內接三角形,並擴展到任意凸多邊形。在第一型內接多邊形上找出其解的範圍,在第二型的順逆兩個內接圖形上,發現其解部分有共圓現象,部分有共橢圓或雙曲線的現象,直角△中有更多有趣的特性。關於正多邊形的第一型及第二型內接多邊形的尺規作圖,本文找到快速的畫法,並發現其解有許多特性。

校園國際外來毒草—銀膠菊的知與除

學校裡有外來種有毒的銀膠菊,我們很想消滅它,又很想知道它到底有多可怕。經過實驗,發現乾燥的銀膠菊植物殘渣會在一星期內讓三分之二的蟑螂死掉,其中以花的部位毒性最高。若在土裡摻銀膠菊殘渣會讓扦插的非洲鳳仙花全部死亡及黃金葛百分之八十三死亡。目前發現它的害蟲是:介殼蟲,但危害並不嚴重。我們相信只要它的量很多並堆積乾燥,對人體的健康就會造成嚴重的傷害。除菊的方法以手拔為最佳,但須配合戴手套及事後裝袋並丟垃圾桶。我們在一學年內共除掉7112棵銀膠菊,雖然有可能還有未發芽的種子,但只要配合長期監控,即可徹底除盡此外來的校園生態之毒。校內對銀膠菊的認知有限,我們透過對師生的解說及宣導,希望能提高大家對銀膠菊的警覺及防範。