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第52屆--民國101年

解開BB彈上浮之謎

本實驗探討密度大於1g/cm3的BB彈於水中上浮之運動情形。本研究利用高速攝影機拍攝,觀察BB彈自由落下進入水面、下沉、停止、轉而上浮過程的變化,改變離水面的下落高度、玻璃水箱的水深等因素,討論不同條件對BB彈上浮的影響,經過實驗討論後,本研究得出BB彈上浮過程會經過三個階段:1.形成完整氣泡(空氣柱)、2.形成斷裂氣泡3.形成殘留氣泡,而且殘留氣泡的半徑要在一定範圍內(介於1.13mm~3.96mm)才會上浮,並發現在距水面高160cm時,BB彈上浮的機率最高。

由塑性力學解釋夾鏈袋之裝置形變誤差

本研究針對不固定的包裝方式下,物體擺放及內容物所占空間及實際體積做一番物理及數學分析探討。企圖進行塑膠減量的方式,以減少包裝時塑膠袋的使用,研究實驗以夾鏈袋及粉筆為實驗材料,並記錄相關的的實驗數據,再以實驗解析方式建立模型,提出相關結果及建議。分析結論如下:由環保塑膠減量的角度思考,塑膠減量時若可以自由選擇裝載物品時,此時根據置入內容物的根數,以四層混合置入及五層混合置入是最好的選擇,且若推廣之日後物品的包裝應用時可以降少塑膠袋的使用,達到節能減碳的環保功能。

節淨所能

現在大多數使用洗衣機來清洗衣物,當放入衣服後我們不能準確設定水量以及洗衣精的劑量,而不準確的水量和劑量將會導致衣服上有洗衣精的殘留,衣物卻無法完全洗淨,因此會導致水資源的浪費。洗衣精的殘留會造成身體無形的傷害,水的浪費也是人們關注的焦點。由上述得知現在的洗衣機並不能排除洗衣精殘留的問題,因為這個問題我們構想的洗衣機可以依照衣物的乾淨度去選擇洗清次數,甚至只用一次的洗清次數來達到完全洗淨的效果,產生這個效果的原因是將洗衣機內槽進行壓縮的動作,經由壓縮這個動作能夠使內槽泡沫由兩旁排除,泡沫完全排除後並自動進行水質偵測,可依照數據調整洗清次數,防止泡沫囤積來達到省水、洗淨的效果。

全速潛進

影響物體沉入水底或是浮出水面的最主要原因,就是物體的重量與浮力兩者作用的結果。對於無動力的水下滑翔機,我們做了兩組實驗,其一主要是改良水下滑翔機,其二是以長度、寬度(操縱變因)來了解其走的距離行程路線角度。發現機翼面積會影響浮力及阻力,不同的機翼長、寬能適應各類深度的水域。

智慧型車胎磨耗偵測系統

車輛輪胎過度磨耗會危及車輛的操作安全。本研究建立了車胎磨耗自動偵測系統,在車胎表面下特定深度埋設覆有可隔絕電磁波之隔離層及防干擾層的被動式無線射頻識別標籤,採”故障觸發”方式運作。當車胎表面尚未被磨損到特定深度前,讀取器之電磁波無法穿透隔離層激發標籤,因此無法讀到標籤信息,系統將判定車胎磨損狀況良好。等該車胎過度磨損時,會把該隔離層磨除,使標籤可被激發而讀取到信息,系統藉此判別哪一個車胎已嚴重磨損,自動提出警告。由於使用被動式識別標籤及故障觸發方法,本系統具有體積小、免電池、免維護、成本低、誤判率低等優點。測試結果證實本系統可即時有效的偵測到車胎之過度磨損,保障行車安全,讓507雪隧事故不再發生。