一個裝有水的玻璃杯，用喇叭撥出大聲的聲音，便能觀察到共振的現象發生，玻璃杯將會不停的震動，甚至導致破裂。本研究將會藉由傅立葉轉換(Fourier transform)來分析玻璃杯的振動的本徵頻率，並進一步探討頻譜的峰值。另外我們也研究了不同水位的高低以及液體密度對於共振頻率的影響，並以能量守恆的觀點進一步推導出玻璃杯的震動方程式。最後我們也近一步討論higher harmonic，並且發現non-linear dispersion relation的現象，有別於我們對於f∝n的觀念。

本實驗利用風扇與自製導口製作風洞機，模擬風經過各種不同樓型的風速變化與不同形狀的風廊所造成的風速變化。風洞機吹出的風會受到建築物的阻擋而向外擴散，且若建築物迎風面的形狀對稱，吹出來的風範圍也是對稱的。 在風無法完整包圍建築物時，改變不同的樓型與樓型距風洞機的距離，側面與正面的風速都比無建築物時來得小；縮小建築物後，風可以完整將建築物包圍，此時再改變不同的樓型與樓型距風洞機的距離時，皆有看到角隅強風的現象產生，與現實生活中測得結果相符。 利用不同樓型組合成風廊時，組合的情形不會影響風速變化的趨勢，但組合後開口角度越大的風廊，受到縮流效應的影響，使得測得風速越強。

人們在日常生活中對著皮膚噘口吹氣時，皮膚表面會覺得涼爽；但若是張口哈氣，則會感覺溫熱。為了量化這個現象的成因，在經過文獻探討及現象觀察後，作者以初步實驗分別測量了「絕熱膨脹」、「氣流引入」、「蒸發降溫」三種效應，得知「氣流引入」的表現最符合現象的結果。為了進一步證實「氣流引入」就是吹冷哈熱的主要原因，我們設計實驗讓這三種效應出現在單一事件中，發現溫度變化中至少60%以上是「氣流引入」導致的降溫效果。此外，作者進行更深入的實驗探討氣流引入的過程及特性，得到氣體流動路徑方向上氣流引入百分比與距離間分別有對數及線性關係，而氣流分佈截面也與我們對此現象的觀察結果一致，最後綜合得到經驗公式印證實驗結果成立。

蜂膠 (Propolis) 常作為健康食品，但目前科學文獻中均未提供充分證據證明食用蜂膠是否可保護人類細胞 DNA 免於氧化性損傷，故本專題目的是探討添加蜂膠是否能保護人類 HepG2 細胞免於 DNA 氧化性損傷。以細胞存活率分析 (MTT assay) 得知添加蜂膠可增加細胞存活率，並以細胞內活性氧物質之測定法 (intracellular reactive oxygen species, ROS) 得知蜂膠可降低 HepG2 細胞因 H2O2傷害所產生的 ROS 量。再以單細胞凝膠電泳實驗 (Single Cell Gel Electrophoresis assay, Comet assay) 發現蜂膠減緩 H2O2 對細胞所造成的雙股斷裂損傷；最後從同源重組活性測試 (Homologous Recombination Assay Kit, HR) 觀察到細胞單獨以蜂膠處理， HR活性未明顯增加。 因此，推測蜂膠可能對於 H2O2 所導致的氧化性 DNA 損傷具保護機制，但不具修復DNA損傷之作用，主要可能因蜂膠具抗氧化性而抑制肝臟內 cytochrome P450 酵素活性，因而無法產生 ROS 有關。

我們想研究三宅一生服裝設計是怎麼做出來的，一開始我們先摺奇美博物館提供的摺紙範例做研究，發現此服裝設計是由數個相似圖形拼組、層疊做出來的，我們將此圖形稱為「基本圖形」，我們改變基本圖形的角度與邊長，繪製成平面圖，再將圖形剪下按照摺痕摺疊，結果發現當∠2＋∠3＝ 360°/n時，可以摺出美麗的正n邊形，控制∠1與∠2、∠3與∠4、AD¯與BC¯之間的關係，可以變化摺出飛鏢型、靠邊型、內部型、全等型四種不同的正n邊形，當∠2＋∠3 ≠360°/n時，若設定∠B =∠1 =∠2 =36°時，可以摺出等分圓周的正五角星，而只要圖形摺疊後中間有洞或剛好沒洞，基本圖形都可以往上層疊，摺出螺旋狀的美麗圖形。

虛像不是真實的光線匯聚而成，無法在紙屏上成像，不能藉由紙屏測量虛像的位置及大小，我們想在紙屏上找到虛像。高中物理對虛像位置及大小的測量，介紹了視差法，此方法誤差較大，在歷屆全國科展的作品中，作者利用自創的「視高法」測量虛像位置及大小，此方法也存在一些缺點，我們想找到更準確更具體的方法來測量虛像位置及大小，於是利用相機和刻度尺，記錄虛像發出的假想光線，依此推算虛像的位置與大小。 我們用自創的方法測量平面鏡及凹凸透鏡形成的虛像，都得到和理論值接近的數值。 為了讓虛像的呈現更具體，我們進一步使用雷射筆模擬虛像的假想光線，將虛像假想光線逆像射回，在紙屏上將發出假想光線的虛像位置找出來，結果也和理論值接近。

我們利用注射針筒的結構，將活塞推至底後封住針孔，用力將活塞往後拉動並釋放開來，大氣壓力會推進活塞並撞擊筒身，使針筒發射出去，我們稱之為針筒火箭。為了探討其發射機制與增進其發射能力，過程中意外地發現少量的水(5ml)對其發射能力有非常好的效果，垂直發射最高可達6公尺高，是原本針筒的2~3倍。據此我們深入探討水量多寡對火箭發射能力的影響與其在發射機制中扮演的角色，並釐清活塞質量與摩擦力等相關因素對發射機制的影響。最後，我們成功的以最佳的發射條件，加裝火箭的尾翼與彈頭，完成針筒火箭的發射測試，其射程最遠可達10尺左右。

高科技產業的發展日新月異，創造不同特性的功能材料常扮演推進科技的關鍵角色，若單一材料能以簡易的方式進行奈米尺度下的結構轉換，便可能增加該材料的應用彈性。本研究設計並合成具放紅色螢光性質的雙尿素共軛分子TPDF-Bisurea，並將其引進多孔性陽極氧化鋁(AAO)模板，透過分子兩側雙尿素基團交互辨識，在模板內自組裝形成奈米管。再將奈米管置入充滿THF蒸汽的密閉環境，藉蒸汽微擾分子間作用力，使其由一維管狀轉為零維球狀結構，達到以自組裝行為在分子不同維度間轉換之目的。分析實驗所得的一維與零維奈米材料之基本及光物理性質，期望將兩者應用在光電元件中。其中空結構之特點亦可作為輸送藥物或基因的載體，並藉由螢光性質追蹤其進入目標體後的所在位置。

公廁裡的垃圾桶常有衛生紙滿出來，甚至掉到地上很不衛生，其實稍微擠壓一下就好了，但一般人都覺得噁心而不會這麼做，且在COVID-19疫情期間，如何避免接觸是重要的課題，因此我們想設計一款能夠解決這個問題的垃圾桶。 垃圾壓的愈密實垃圾桶就可以裝愈多，依此，我們改造回收飲料杯，並設計出彈簧伸縮壓縮垃圾桶。實驗發現垃圾桶要頂天立地夠穩夠重，壓縮裝置才會自動擠壓垃圾。經多次改造，這款壓縮垃圾桶，在每次關上蓋子時壓縮裝置會擠壓垃圾，並且隨著垃圾頂到時，壓縮裝置會慢慢縮回增加垃圾桶容量，且清理垃圾後，壓縮裝置會自動恢復。與未改造的原始垃圾桶比較，可多裝155%的衛生紙糰，這款壓縮垃圾桶將可解決公廁髒亂現象。

突堤效應係指人工建築物凸出海岸，改變沿岸流路徑，造成漂沙在上游堆積，阻斷下游漂沙量，使堤前堆積、堤後侵蝕。 風扇葉片曲面能產生擾流向，在不阻斷水流運送情況下改變水流及漂沙流向。本研究旨在探討於海水面下裝設風扇，藉風扇擾流改變沿岸流所挾帶漂沙之沉積分布，延緩突堤效應造成之負面影響。 研究先以煙霧觀測五葉、七葉及九葉風扇擾流情形，再透過水流及螢光沙模擬安平商港外海，取得裝設各風扇後漂沙沉積變化之過程。以微積分計算分布面積及分布趨勢函數，除可用於預測近表層沿岸流之沉積外，亦可套用於海底恆流。未來期望針對流量、流速與地形坡度等作出量化數據，以求得函數模型。另外，亦期望發展洋流發電、綠色能源等各種應用。