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臺灣

高速鐵路差異沉陷的新測量方法

臺灣高速鐵路因差異沉陷而有行車安全的疑慮,每年耗費數千萬來嚴密監測沉陷。因此,我們希望能有一個可靠、簡便、便宜、及時的新測量方法。 本新測量方法利用商務筆記型電腦中的加速度感測器,來記錄列車行進差異沉陷處的電壓變化,透過Quake Catcher Network Live軟體轉換成加速度值,再經過傅立葉轉換以濾除雜訊的影響,而從加速度、速度、位移、時間之間的定義,得到高鐵於該處的沉陷值。 透過全線測量,訊號的可靠性,使我們得到台灣高鐵全台差異沉陷的分佈狀況。而高鐵苗栗麻園坑段的反覆驗證,沉陷值的正確性,也在誤差的合理範圍內。 由此顯示,此新測量法是可行的。尤其相對於傳統的人工測量方法,這個方法更有利於迅速地測量高速鐵路的差異沉陷,作到即時監測、即時預警,防範事故於未然,更可節省大量的人力與物力。

pH4.6的秘密

泰雅族人用豬肉、鹽、小米製成既酸又鹹的醃肉。巧妙應用了食物保存原理、發酵原理、蛋白質變性的化學反應,也創造了泰雅族特有的飲食文化。經過實驗研究,我們發現: 1.泰雅原住民為了要保存食物,而發展出醃肉的製作方法。 2.製作醃肉,小米和鹽巴缺一不可,加6%的鹽;和小米的比例3:1為最佳比例。 3.只要含有澱粉的米飯,先以沸水煮過,都可以製作醃肉。 4.鹽的比例會影響發酵的速度,比例高發酵慢,但卻可以讓醃肉的存放時間越久。 5.環境溫度越高,發酵的速度就會越快。 6.醃肉pH值必須降至4.6以下,才可以讓大部分的細菌無法生長。 這項研究,不僅可以延續部落的價值,還可以應用於災難求生,甚至創造商品化的經濟,更是值得研究的課程。

旗海飄揚—旗面波之探討

無意間在某大學的科學討論版中,發現有人提問了一個關於旗子的問題,但遲遲無人回應。 \r 經過仔細思考這個問題後,想起許多旗幟在空中隨風飄揚的景象,那些旗子似乎有著一定的律動,而這個律動中,風扮演著一個十分重要的角色,不禁使我感到好奇:「風與旗子的擺動究竟有什麼關係?」,恰好有研究的機會,於是就以『旗海飄揚------旗面波之探討』為題目,展開了一系列的研究。

烏金上的火星人

本研究主要是探討鯔人形魚蝨(Lernanthropus mugilii)於烏魚(Mugil cephalus)鰓上寄生的情形及蟲體的基本構造解析。 而主要研究目的為探討(一)鯔人形魚蝨蟲體的構造及其功能;(二)鯔人形魚蝨的營生方式;(三)鯔人形魚蝨的生長階段;(四)鯔人形魚蝨與寄主烏魚之間的相互關係;(五)鯔人形魚蝨的生存環境特徵。 本研究主要的結果為(一)鯔人形魚蝨成蟲雌(Female)比雄(Male)體型大;(二)鯔人形魚蝨以一對鋸子狀大顎鋸開鰓絲組織,再用口管吸食鰓絲上的黏液與血液;(三)此次研究發現鯔人形魚蝨四期:無節幼蟲(二期)、橈足幼蟲(一期)和成蟲(一期),且其成長需脫殼;(四)鯔人形魚蝨對於寄主(烏魚)的專一性很強;(五)高鹽度(36‰)海水適合鯔人形魚蝨生存,淡水則會加速其死亡。

減震行不行-論改變地基密度分布的減震效果

本研究旨在利用地震波在通過介質後的干擾性質,改變建物地基密度分布以減輕地震的地表振幅。本研究中分別以自製程式進行地震波數值模擬,並利用實際地層模型進行震動實驗,驗證此構想的可行性,並找出最佳地基密度分布。 模擬程式以利用簡化的力、加速度、和質點性質的關係,進行地震波表面現象的模擬,將結果繪製成3D圖表觀察其地層變化,並比較出減震效果最佳的密度分布。實體模型根據實際地層資料製作,利用國家地震中心的地震機台模擬真實地震的地動情形,與程式結果比對。結果顯示與數值模擬的預測相符,在現實中也可減震。此工法可實踐在城市中,與有抗震工法相比,具有可針對大範圍減震的優點。也可與其他抗震工法互相搭配提升減震效果。

變形泡膜-傾角對柱體面轉變影響與椎體面膜探討

本研究主要探討傾角對面轉變的影響與面轉變的原因。當柱體由肥皂水中拉起時,泡膜圖形可分為中央膜平行與垂直底面的形式,兩種形式因高的變化而互相轉換的過程稱為面轉變。三到六角柱傾角越大,面轉變時的高越大,反之亦然;六角柱可以面轉變,且在40°到45°之間有臨界角度存在。本研究以力與能量的角度解釋面轉變.泡膜藉由改變面積以達到最低的能量、維持穩定狀態,因此本研究計算、比較不同形式的泡膜面積,以解釋面轉變。我們同時發現三角錐與四角錐都不會發生面轉換;三角錐的實驗值多大於理論值,四角錐的實驗值則多小於理論值。

大鳳蝶衣櫥裡的祕密-大鳳蝶母蝶的型態研究

Swallowtail species, Papilio memnon heronus Fruhstorfer, demonstrates sexual dimorphism with four forms in females: melanism with tails, melanism without tails, albinism with tails, and albinism without tails. This study is to understand whether environment or genetics causes the differences. Besides, we hope to discover any possible link between characteristics of larvae and the morphology of adults. We understand it is the genetic factor that controls the expression of different morphologies. The two characteristics (body color and existence of tails) are controlled by two separate genes located on different chromosomes, and the inheritance pattern is consistent with that of Mendel’s law of inheritance. As for the observation in larva stage, we fail to notice any characteristics can indicate the future morphology of a particular larva. 本研究主要是在探討為何大鳳蝶雌蝶會有四種不同的形態:1.有尾白化2.有尾黑化3. 無尾白化4.無尾黑化,而造成此形態差異的原因又是什麼?探討造成此形態差異的成因分 為兩種:1.環境因子造成的2.遺傳因子造成的,我們也就是從這兩大方向去做實驗,對於環 境因子,我們的實驗設計是列出可能影響的因子(例:光照、溫度),而我們第一個探討的 因子就是光照,然而,後來發現有尾黑化的雌蝶,其子代在有光照及無光照的環境下皆有 無尾黑化、無尾白化、有尾黑化的雌蝶出現,而且可以從實驗很明顯的看出有尾的雌蝶, 生下無尾的雌蝶為多數而非定值,故我們可以確定造成此形態差異的因子不是環境,所以 我們又趕快從遺傳因子去做探討是何種遺傳類型造成的,實驗結果確定影響翅色及尾突的 遺傳皆為孟德爾遺傳。

正n邊行內接正四邊形之探討

本篇將探討在正n邊形中的內接正四邊形,即此正四邊形的四個頂點分別位於正n邊形的四個不同邊上。我們將正n邊形依邊長數分為n=4k、4k+1、4k+2、4k+3,透過電腦繪圖、尺規作圖法及公式驗證,得到以下結論:正n(n=4k)邊形有無限多個共中心內接正四邊形,而其餘正n邊形中,皆只有一個(本篇中圖形經過旋轉對稱後,大小、位置相同者為全等,則視為 "同一個")內接正四邊形,且在n=4k+2時,內接正四邊形必和正n邊形共中心;n=4k+1或4k+3時,內接正四邊形必不和正n邊形共中心,但內接正四邊形之中心必在正n邊形的一對稱軸上。最後我們提供一個能在所有的正n邊形畫出內接正四邊形的尺規作圖法。

聚乳酸/天然纖維複合材料之研究-探討加入玉米葉纖維對機械性質之影響

本研究以玉米葉纖維做為聚乳酸纖維的補強材料,並以加入的玉米葉纖維長度為操縱變因,探討其對聚乳酸/玉米葉纖維複合材料機械性質的影響。實驗設計以純聚乳酸為對照組,以加入1mm, 2mm, 5mm, 13mm玉米葉纖維的聚乳酸複合材料為實驗組。本研究以拉伸強度和耐衝擊值來判斷機械性質的強度。 實驗數據顯示,實驗組的拉伸強度與對照組差距不大,但在耐衝擊值卻比對照組高出許多。除此之外,拉伸強度和耐衝擊值都顯示加入2mm玉米葉纖維在實驗組擁有最佳的數值。另外,加入越長的玉米葉纖維反而不會擁有較佳的機械性質。未來期待聚乳酸複合材料能夠應用在更廣的層面。

移動"塵寶"~PM2.5影響因子初探-以鄰近屏東縣測站為例

針對PM2.5的研究,我們透過氣象數據分析和實地測量及實驗,發現: 一、近三年PM2.5濃度,以潮州最高,恆春最低,工業區的大寮和林園並沒有比較高。 二、一年中,12-3月PM2.5較高,5-6月較低。 三、一天中,PM2.5在21:00到隔天12:00較高,12:00~18:00較低,適合戶外活動。 四、溫度和風速在夏秋時對PM2.5影響較明顯;吹東北風時PM2.5最高,東南風最低;雨量和降雨天數對PM2.5影響大,濕度影響小。 五、實際測量發現PM2.5超高的是吸菸區、燒烤區、香爐、二行程機車;校園內則是工地和打掃時間的PM2.5最多。 六、減少吸入PM2.5的有效方法是:選擇5-6月及下午從事戶外活動、拜拜時離香爐至少4公尺、離吸菸區和燒烤攤販至少2公尺、加速淘汰二行程機車、種植分枝多的植物和多噴水等。