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《赤兔馬看不到的車尾燈––王植電信》————2019數感盃/國中組專題報導類銅獎

數感實驗室_96
・2019/05/21 ・2287字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 477 ・五年級

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數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。
本文為 2019數感盃青少年寫作競賽 / 國中組專題報導類銅獎之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 作者:何忻曄、朱詠恩/龍門國中

故事背景

圖/wikimedia

話說劉關張三兄弟今年手牽手去看屏東燈會時,關羽一時被主燈「巨鮪來富」美得目瞪口呆撒了手,與兄弟們被沖散了,說巧不巧被曹操出現收留了他,雖說關羽素來不齒曹操喜歡有人一聊到他就從背後出現偷聽,又舞文弄墨裝文青的為人,但是因為「傳說對決」總是扯兄弟後腿,劉備不給他的手機易付卡辦吃到飽,無奈只好暫時寄人籬下……。

有一天,孫乾帶來劉備在袁紹陣營的消息,關羽大喜,二話不說立馬奪門而出,但偏偏悠遊卡被曹操沒收,只好夜奔而出,奈何關羽是個路痴、赤兔馬有夜盲症,中原又都是曹操的耳目,四野茫茫,四處奔走的關羽為了怕他們用 IG 跟曹操通風報信,迫不得已只好在經過洛陽時右手斬了孟坦、左手順便劈了韓福,無三不成禮的又在汜水關送了卞喜去跟孟坦、韓福作伴,眼見下一個會遇到的就是韓福的親家王植,誰知,王植玩「第五人格」玩通宵,數學段考又考糟,結果被媽媽沒收了手機,此時,王植要如何才能在前面幾個人命殞後別再成為關羽的刀下亡魂呢?究竟是快馬的糾葛,還是飛鴿的安排呢?讓我們繼續看下去……。

探討過程

一、洛陽到滎陽的距離

話說三國時代的洛陽位於河南省洛陽市,滎陽關則是在今滎陽城東北。兩地直線距離約 90 公里,若是走現今道路,約 100 公里。

二、關羽一行人的速度

關羽當時帶著兩位嫂嫂和貼身侍衛,騎著赤兔馬,兩位嫂嫂乘馬車,加上步行的貼身侍衛,帶著一堆拖油瓶,速度肯定不會太快,所以「落跑」速度每小時約 4~5 公里,一天 24 小時,扣掉睡眠時間 7 個小時,再扣掉三餐時間(3小時)共 10 個小時,行軍時間14個小時,4~5 公里乘上 14 個小時,一天大約可以走 56~70 公里。所以約要一天半(36 hr,含睡眠、三餐)的時間才能跟王植「battle」。

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三、傳訊息的方法、速度

王植接收訊息的方法可能有以下幾種:

1.快馬加鞭

馬匹狂奔的速度約是 48km/hr,最多可連續跑 30 公里,一天為 24 小時,若 6:00 出發馬跑了 30 公里後 30km÷48km/hr=0.625hr=37.5min是 6:37,這時馬要休息 30 分鐘,7:07 重新出發,再跑 30 公里,是 7:44,休息半小時,8:14出發,30公里後是8:51,休息30分鐘,9:21開始最後的10公里,10km÷48km/hr≒12min,9:33 到達目的地,總共是 3小時33分鐘=3.55小時。

2.八百里加急

根據《大堂六典》唐朝總共有 1839 個驛站,每 20 里(10 公里)有一驛站,按照唐朝政府規定,要求馬一天為 180 里(90 公里),最快須達到 500 里(250 公里),清朝時有 1785 個驛站,若公文上註明「馬上飛遞」規定一日 300 里(150 公里)最快可以達到一日 800 里(400公里)若以唐朝時代的速度來看,在這 100 公里的路途中有十個驛站,若以馬狂奔的速度來算 48km/hr,10 (km))÷ 時間48 (km/hr)馬從一驛站跑到另一驛站的時間為12.5 分鐘,共有十個驛站,就是 2 小時 5 分鐘≒ 2.1 小時。

3.飛鴿傳書

據《開元天寶遺事‧傳書鴿》記載「張九齡少年時家養群鴿,每與親知書信往來,只以書系鴿足上,依所寄之處飛往投之。九齡目之為『飛奴』。」可見唐朝已明確記載有飛鴿傳書的事實,雖漢朝沒有飛鴿傳書的記載,只有傳說故事,但若以唐朝的方式來看,據《三國志》:「夏四月,公北救延。紹騎將文醜與劉備將五六千騎前後至……。時騎不滿六百,遂縱兵擊,大破之,斬醜、良。醜、良皆紹名將也,再戰,悉禽,紹軍大震。公還軍官渡。紹進保陽武。關羽亡歸劉備。」由此可知,關羽在斬文醜之後,投奔劉備時,估計是夏天,洛陽及滎陽均位於河南省,處華北地區,夏季吹的是東南風,風向及風速的表格如下:

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滎陽位於洛陽的東北方,在夏天時為順風,信鴿的平均速度為 48km/hr,48km/hr+2.3km/hr(風速)=50.3km/hr,位於空中沒有路況的問題,兩地的直線距離為 90 公里,90km÷50.3km/hr=1.79hr ,約為 1 小時 47 分即可到達,但飛鴿傳書是利用鴿子返家能力傳遞訊息,所以只能朝同一方向飛行,若飛鴿傳書要成功,也要韓福及王植有信鴿來往才行。

後話

三種傳訊方式及關羽一行人速度如下:

客倌們,說了半天,其實隨便用哪一種方式都有辦法比關羽赤兔法拉利快(千望別讓關羽知道他的千萬超跑跑不過一隻鳥,到時候他的臉就不只氣到紅了),若要說能逃過一劫,讓媽寶王植有最多的時間來準備的,眼下看來就是放他「鴿子」一途。

話說如果那時有諸葛亮的木牛流馬超跑車,那速度就更快了,裝了 ETC,走現今的高速公路,115 公里中,其中 22.4 公里是我們上學走的一般道路,93.6 公里為高速公路,若怕被開罰單,乖乖依照中國政府規定,普通道路速限 70 公里,就以最快的速度 70km/1hr來算,為 0.32小時(19.2分鐘) 中國高速公路速限 120 公里,以 120km/1hr來算,93.6km÷120km/hr=0.78hr 約為46分鐘,約是 1 小時 5 分鐘。可惜那時沒有跑車,即使有,你說喜歡裝神弄鬼的小器鬼諸葛亮會不會借他呢?但,那又是另一個故事了。

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文章難易度
數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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