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平成26年度
high school
彦根東高校コアSSH事業
コアSSHサイエンスフェスティバル
発表要旨集
4 数学 「4項間漸化式の一般的な解法」
彦根東高等学校
日 時: 平成27年3月14日(土) 12:45~15:45
場 所: ひこね燦ぱれす 滋賀県彦根市小泉町 648-3
℡ 0749-26-7272 URL http://www.hikone-sanparesu.ecnet.jp/
主 催: 滋賀県立彦根東高校学校
課題研究
北村定大・茂森勇人・西村亘平
3項間漸化式の解法を用いて,4項間漸化式の一般項を求められないか研究した.3次方
程式を解くことができれば,4項間漸化式の一般項を求められることが分かった.3次方程
式は,
「カルダノの解法」の手順に従い解いた.
5 数学 「素数の判定と規則性」
米原高校
university
1 工学 「顕微光弾性法によるガラスの押し込み残留応力の評価とその圧子形状依存性」
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吉田 圭佑 , 吉田 智 , 山田 明寛 , 曽我 直弘 , 松岡 純 ,アンドレイ・エラパルト ,
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チャールズ・カーキャン ( 滋賀県立大学, エラパルト工業, サザンメイン大学)
スマートフォンやタブレット端末の普及に伴い,より高強度なガラスが要求されていま
す.しかし,ガラスは,表面に微小な傷(クラック)が存在すると,強度が大きく低下し
ます.従って,高強度化を図る上でクラックの発生メカニズムの理解が重要と言えます.
本研究では,ガラスの押し込み試験でクラック発生の原因となる応力を,世界で初めて
偏光を用いた測定から決定し,クラック発生に対する抵抗性を評価しています.
2 工学 「HAST試験を実施したLED電球の劣化モデルの構築」
上野 悟(滋賀県立大学大学院 工学研究科 電子システム工学専攻 2年)
LED電球の寿命を推定するとき,実際に点灯して輝度を定期的に測定すれば正確なデー
タは入手できるが,時間を要してしまうという欠点がある.本研究では,加速劣化試験の
一種であるHAST (Highly Accelerated Stress Test:高度加速ストレス試験) 試験を行
い,LED電球およびLED電球を構成する電子部品の劣化状態と,HAST試験条件との関係を調
べる.また,LED電球の輝度から電球内部に存在する電子部品の劣化状態が非破壊で推定
できる劣化モデルを構築する.
3
工学 「マイクロバブルがトマトの生育に与える影響」
藤原 海(滋賀県立大学大学院 工学研究科 機械システム工学専攻 1年)
マイクロバブルとは,平均直径が40μm程度の非常に小さな気泡です.近年マイクロバ
ブルが,医療分野や魚貝類の養殖,温泉施設やペットの洗浄など,さまざまなところで利
用され始めています.本研究では農業へのマイクロバブルの適用の一つとして,トマトの
灌水にマイクロバブル水を用いた場合に,通常の水と比べてどのような違いがあるのかを
調べました.その結果開花時期や根の成長に大きくかかわることを確認できました.
2年理数科
課題研究数学班
素数は私たちの身の回りの様々なところで使われているが,その規則性についてはまだ
解明されていないことも多く,それらを解明したいと思いこの研究を始めた.私たちは,
素数の新しい判定法や規則性を見つけることを目的に,研究を1と2の2つに分けた.研
究1では素数の3つの判定法について調べ,研究2では素数の規則性について調べるため
に素数の表を作った.
6 情報 「人に勝てるAI」
米原高校
2年理数科
課題研究情報班
私たちは,ExcelVBAを用いて,石取りゲームにおいて人間相手に高い勝率を上げられる
AIの作成を目標としたプログラムの開発を行った.加えて,エクセルシート上で動作する
石取りゲームの作成も行い,ともに作成することができた.ここで言う高い勝率は,石取
りゲームにおける勝利パターンを用いて特定の条件以外では勝利できるプログラムによっ
て成り立つものとした.
7 物理 「扇風機の周囲の空気の流れ ~心地よい風とは何か?~」
彦根東高等学校
課題研究
角田幸太郎・草野肖太・津野夏哉人・橋本浩輝・原田勇輝
扇風機のまわりの風速を測定し,空気の動きを調べた.羽根の大きさや角度を変えると,
どのような変化が見られるかを調べ,その理由を考えた.
8 物理 「回転体によって形成される渦の研究」
彦根東高等学校
課題研究
犬田美穂・田中美樹・中嶋春菜
初めに三角柱を水中で回転させてできる渦を基本データとし,そこから,沈める深さ・回
転体の形状・回転数・回転時間を変え,基本データとの比較を行い,考察した.
9 物理 「様々な形の篩の中での球の振る舞いについて」
彦根東高等学校
課題研究
中川翔太・矢守健太・藤嶋亮太・山本一貴
昨年の先輩の研究をもとに,篩の中の球の振る舞いについて調べた.モデル化した篩を往
復運動させ,篩の形に対する球の運動の違いを考えた.また,円形の篩において,球が縁に
沿って回る現象が起こることを発見し,それについて考察を行った.
10 物理 「光速の測定」
米原高校
2年理数科
課題研究物理A班
私たちは光速の測定を行おうと多くの光速測定実験の中から回転する歯車を用いるフィ
ゾーの実験,回転鏡を用いるフーコーの実験,回折格子を用いるヤングの実験の3つに注
目し実験・考察を行った.その結果ヤングの実験において空気中と水中の光速の測定と屈
折率の測定に成功した.
11 物理 「紙飛行機の研究 -条件比較における飛行の探究-」
米原高校
2年理数科
課題研究物理B班
紙飛行機に発射角度や発射する高さの変化,機体におもりをつけるなどの条件づけをし,
滞空時間や軌道にどのような影響を与えるかについて調べた.そして,データを整理して
みると,紙飛行機の飛行が様々な面で条件の影響を大きく受けている事が分かった.そこ
で,その理由について考え,まとめた.
12 化学 「炎色反応の熱・色と助燃剤の種類・量の関係」
彦根東高等学校
課題研究
大森将秀・沓水悠馬・小澤桂介・木田忠裕・長倉朱里
硝酸ストロンチウム・硝酸銅に硫黄粉末やアルミニウム粉末などの金属の燃焼を助ける物
質(助燃剤)を加え,炎色反応の色の変化を見た.また,同時に温度の変化も測定しそれら
の関係性について確認を行った.
13 化学 「化学発光と光の三原色」
彦根東高等学校
課題研究
奥本綾華・神鳥沙都季・福永純麗
光の三原色である「赤」
「青」
「緑」の発光液を用いて,2色の中間色である「赤紫」
「黄」
「青緑」や3色の中間色である「白」の発光を作る方法を調べた.
「各発光液を並べ重ねた
場合」では並べる順番が重要であり,
「各発光液を混ぜた場合」では,各発光液の混合比率
が重要となることが実験により確認できた.
14 化学 「茶葉の加工によるカフェイン抽出量の違い」
彦根東高等学校
課題研究
谷沢真理・三崎真衣・河崎真由
茶葉にはたくさんのカフェインが含まれている.そのカフェインをクロロホルムを用いて
抽出した.その際,茶葉をいろいろな条件を変えてカフェインの抽出量の違いを比較した.
15 化学 「プラント・オパールを取り出せ!! -ススキから作るガラス-」
米原高校
2年理数科
課題研究化学A班
私たちは滋賀県立大学の講義でガラスに興味を持った.2つのガラスの製法を試し,原
料のSiO2に植物の細胞組織に充填する含水ケイ酸体であるプラント・オパールを利用して
ガラス製作を試みた.その後,灰の精製処理を行い,再度ススキを使ったガラス作りを行
った.また,作った固体のX線回折測定を行い,その固体がガラスである証明を行った.
16 化学 「鉛筆蓄電池の研究 -未来のエネルギーの基礎を学ぶ-」
米原高校
2年理数科
課題研究化学B班
地球温暖化などの環境問題が深刻になる中,環境に優しい燃料電池が注目されている.
そこで燃料電池の構造を簡略化した鉛筆蓄電池の研究に取り組んだ.短時間の充電で長時
間の発電を目的とし,電解液の種類や反応温度,充電する時の電圧,そして気体の拡散を
防ぐ装置などの改良を行った.
17 化学 「色素増感太陽電池について」
滋賀県立草津東高等学校
科学部
私たちはこれまで色素増感太陽電池における色素濃度と発電量の関係について研究して
きました.それらの研究をふまえ,今回はデータをより正確なものにするため,電池の発
電量ではなく,実験の再現性の向上に重点を置き,酸化チタン膜に色素を均一に吸着させ
る方法について考察しました.
18 化学 「粘土と腐植が与える森林土壌への影響~彦根山と荒神山との比較~」
河瀬高等学校
科学部
化学班
彦根山は照葉樹林,荒神山は針葉樹林が優占する森林である.この植生の違いは,土壌
の栄養塩類にも関係するのではないかと考えた.そこで,土壌の栄養塩類を吸着保持する
粘土と腐植の関係に着目し,植生の異なる場所ごとの,陽イオンの吸着量と土壌の負電荷
量を実験を用いて測定した.照葉樹林で植生が多様である程,陽イオンを吸着する負電荷
量も増し,吸着保持力の強い土壌になるのではないかということがわかった
19 化学 「アントシアニンの退色に関する研究」
虎姫高校
科学探究部
植物から抽出したアントシアニン水溶液は,放置しておくと退色することが知られている.
アントシアニン水溶液はpHによって水溶液の色相が変化することで有名であるが,退色速
度もpHによって変化する.本研究では,pHによる退色速度の違いを確認した上で,デン
プンまたは金属イオンを添加することによる退色抑制効果について確証実験を行った.
20 生物 「外来性水生植物の生育に関する研究」
彦根東高等学校
課題研究
井上隆太・柴田圭佑・戸崎寛太・橋本和希・宮川周典
寒い環境で生育したコカナダモをインキュベーター内の暖かい環境へ移し,一定期間,生
育した.その結果,側芽は頂芽に比べて低温に強いことが分かった.また,オオカナダモも
同様に,一定期間生育したところ,細菌の繁殖によりあまり育たなかったが,芽の付近は腐
りにくいことがわかった.
21 生物 「アワヨトウの幼虫から成虫への学習の受け継ぎについて」
彦根東高等学校
課題研究
宇佐美壮平・北川玲音・北川陽菜・山岡莉沙
山本美優・北村佳誉
幼虫時の空腹時にバニラを嗅がせることにより,バニラ臭を嫌な経験として学習させ,バ
ニラ臭を付着させた餌とさせていない餌の選び方により学習の効果を確認した.幼虫時に上
記の経験をさせた成虫を用いて,バニラ臭による産卵行動への影響を調べ,考察を行った.
22 生物 「プラナリアの食性と行動2014」
彦根東高等学校
SS部
生物班
本校の昨年度の研究で,プラナリアはアカムシを好み,レバーを嫌うという結果が出て
たが,本年度はその研究をさらに深めた.その結果,①レバーは比較的好む.②アカムシ
は好むが早く空腹になる.③レバーを食べたプラナリアは良い経験として学習し,さらに
レバーに誘引されるようになる等の結果が得られた.
23 生物 「カスミサンショウウオの発生に関する研究」
米原高校
生物部
米原高校周辺ではカスミサンショウウオの卵のうが多く見つかる.生物部では,卵のう
の存在を確認し,生息地調査をする一方で,胚を包む卵包膜や,卵包膜を包む卵のう膜の
有無が発生にどのように関わっているかを,実験室内で温度条件を変化させ調べた.
24 生物 「植物の蒸散能力について」
米原高校
2年理数科
課題研究生物A班
私たちは植物による蒸散速度の差がなぜ生まれるのか疑問に思い,校内に自生している
4種の常緑樹である樹木に着目し実験を行った.それらの結果を表にまとめ考察し,蒸散
速度に影響を与えるさまざまな要因をつきとめることに成功した.それらの要因は,光の
強さや,葉の大きさ,厚さであり,気孔の数や大きさが関係しているという仮説とは異な
ることがわかった.
25 生物 「観葉植物の光合成」
米原高校
2年理数科
課題研究生物B班
観葉植物と米原高校周辺の自生植物(陰生植物)を用いて,各植物による光合成量をCO
の変化量で調べた.CO
2
2 量の測定には,測定方法によって生じる誤差が少ないpH指示薬を
使用し,その色の変化を分光光度計による特定波長の透過率で数値化しグラフ化した.グ
ラフより観葉植物,陰生植物の特性を考察した.
26 生物 「コルヒチンの植物細胞への影響」
米原高校
2年理数科
課題研究生物C班
近年注目されている,遺伝子組み換え技術によって大きくする方法は安全性が疑問視さ
れている.私たちはコルヒチン処理により,はつか大根(アブラナ科ダイコン属)を安全
で大きくさせようと考え,研究を行った.研究の結果,コルヒチン処理を行った植物細胞
は,大きくなることがわかった.
27 生物 「ササラダニから見る森林環境~彦根山の環境を探る~」
河瀬高等学校
科学部
生物班
彦根山は,およそ200年をかけて極相を迎えた植生の多様な環境であったが,彦根城築
城400年祭をむかえて以降,2011年より大規模な樹木の伐採が行われてきた.この環境の
変化がどのようにササラダニに影響を及ぼすのかを,横浜国立大学名誉教授 青木淳一先
生の指導の下,調査を行い採取したササラダニの個体数・種類数等から環境を考察した.
直接的または間接的に人為的な干渉を受ける環境の変化が,ササラダニの生息状況に影響
を及ぼし,その種構成を変化させることがわかった.
28 生物 「カスミサンショウウオの産卵地調査と壁登り実験」
虎姫高校
科学探究部
カスミサンショウウオは,宅地や道路の開発によって全国的に生息地を減らしており,滋
賀県レッドデータブックでは稀少種に指定されている.かつては水田や湿地が彼らの重要な
産卵地であったが,近年では,三面コンクリートの水路など,人工的な環境に産卵すること
が知られている.本研究では,変態直後のカスミサンショウウオがコンクリートのような人
工的で傾斜の急な斜面を登ることができるのかについて検証を行った.
29 地学 「彦根城築城の謎を探る ~地質学的見地より~」
彦根東高等学校
課題研究
阿知波凜・大塚美波・馬場梨瑛・北村威
佐和山にあった城を再建する際,彦根山と磯山が候補地となったことが分かった.実際に
は,彦根山に建った.そこで,我々は地質学的見地からその謎を解き明かすことにした.実
際に,山にいき,地質調査を行った.彦根山は硬いチャートのみからできているが,磯山は
チャートと柔らかい泥岩からできていて,自然災害に強い彦根山に建てたのではないかと推
定した.しかし,彦根城築城に関する資料は残っていない.
30 地学 「滋賀県東部の石灰岩について」
米原高校
地学部
地質班
滋賀県東部の石灰岩の分布とその蛍光の特徴と原因を調べるために研究を始めた.霊仙
山周辺を中心に石灰岩を採集し,その蛍光を確認するとともに蛍光スペクトルや成分元素
の分析を行った.その結果,古生代に生成したものは赤,鍾乳石や岩脈などの比較的新し
く生成したものは白の蛍光を示すこと,マグマの貫入による熱変成が蛍光に影響している
こと,Sr/Ca比大きいほど赤の蛍光が強いことが分かった.
31 地学 「太陽フレアを起こす黒点群について」
米原高校
地学部
天文班A
フレアを起こす黒点群は,ある経度に発生する可能性があると言われている.この14年
分の人工衛星のデータを調べると,第23周期から第24周期前半に見られるフレアをよく起
こす(エネルギーを強く放射する)黒点群の位置(経度)やその変化が判明した.
32 地学 「太陽活動と紫外線強度の関係」
米原高校
地学部
天文班B
太陽からの紫外線強度は,太陽の活動に左右され,活動領域の面積が大きいほど強くな
ると考えられる.そこで,太陽のCaⅡ-K線画像の活動領域の面積を調べ,紫外線強度との
関係を調べた.また,地上での紫外線強度との関係も調べ,紫外線予報や過去の地表の紫
外線強度の復元ができた.
33 地学 「人間の生活と夜空の明るさ」
米原高校
2年理数科
課題研究地学班
私たちは滋賀県内で天体観測に適した場所・条件を見つけるために夜空の明るさについ
て調査をした.光度測定器を用いて米原高校や彦根市,草津市での定点観測,自動車や自
転車などで様々な地点で観測を行い天体観測に適した場所・条件を発見した.
発表時間
13:00~14:00 奇数番号のブース
14:00~15:00 偶数番号のブース
15:00~15:30 すべてのブース
積極的な交流を!!