深入「笛」境~ 自製塑膠管樂器之開發與原理之探討
- 國立臺灣科學教育館 中小學科學展覽會作品集 @ 國立臺灣科學教育館

作品名稱深入「笛」境~ 自製塑膠管樂器之開發與原理之探討的作者是張庭蓁,劉芝瑜,賴亭妤, 指導老師是柯瑞龍,柯翠菱, 學校名稱是高雄市立陽明國民中學, 屆次是第59屆--民國108年, 組別是國中組, 科別是物理, 得獎情形是佳作, 摘要或動機是本次研究利用打氣機及簡易的變壓器製作可調整流速的裝置,透過自製的排水集氣及水位平衡裝置,成功測量出流速大小。利用示波器截取聲波的資訊,再用Excel進行傅立葉分析,可以找出複合音的頻率。我們自製塑膠笛發現,頻率的大小與氣流流速、氣流到尖劈的距離、空腔體積、指孔大小皆有關聯,於是我們製作不同的塑膠笛,....

作品名稱深入「笛」境~ 自製塑膠管樂器之開發與原理之探討
科展類別全國中小學科展作品
屆次第59屆--民國108年
組別國中組
科別物理
得獎情形佳作
學校名稱高雄市立陽明國民中學
指導老師柯瑞龍 | 柯翠菱
作者張庭蓁 | 劉芝瑜 | 賴亭妤
關鍵字(空)
摘要或動機本次研究利用打氣機及簡易的變壓器製作可調整流速的裝置,透過自製的排水集氣及水位平衡裝置,成功測量出流速大小。利用示波器截取聲波的資訊,再用Excel進行傅立葉分析,可以找出複合音的頻率。我們自製塑膠笛發現,頻率的大小與氣流流速、氣流到尖劈的距離、空腔體積、指孔大小皆有關聯,於是我們製作不同的塑膠笛,找出它們之間交互作用的關係,最後推出頻率之通式,再用此方程式找出音階,設計了伸縮笛、合音笛伸縮版及指孔版等三種樂器。最後利用透明塑膠管和乾冰,觀察空腔共鳴時,內部氣流的流動情形,找出塑膠笛頻率振動的原理,和實驗結果互相呼應。
附件名稱http://深入「笛」境~自製塑膠管樂器之開發與原理之探討.pdf

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作品名稱

深入「笛」境~ 自製塑膠管樂器之開發與原理之探討

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第59屆--民國108年

組別

國中組

科別

物理

得獎情形

佳作

學校名稱

高雄市立陽明國民中學

指導老師

柯瑞龍 | 柯翠菱

作者

張庭蓁 | 劉芝瑜 | 賴亭妤

關鍵字

(空)

摘要或動機

本次研究利用打氣機及簡易的變壓器製作可調整流速的裝置,透過自製的排水集氣及水位平衡裝置,成功測量出流速大小。利用示波器截取聲波的資訊,再用Excel進行傅立葉分析,可以找出複合音的頻率。我們自製塑膠笛發現,頻率的大小與氣流流速、氣流到尖劈的距離、空腔體積、指孔大小皆有關聯,於是我們製作不同的塑膠笛,找出它們之間交互作用的關係,最後推出頻率之通式,再用此方程式找出音階,設計了伸縮笛、合音笛伸縮版及指孔版等三種樂器。最後利用透明塑膠管和乾冰,觀察空腔共鳴時,內部氣流的流動情形,找出塑膠笛頻率振動的原理,和實驗結果互相呼應。

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管中冷暖,一壓即知~利用3D列印技術探討渦流管之原理

作者: 蔡文愷 | 辛秉宸 | 陳群 | 指導老師: 柯瑞龍 | 柯翠菱 | 學校名稱: 高雄市立陽明國民中學 | 屆次: 第62屆--民國111年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 本次研究利用3D列印技術製作渦流管裝置,以利於變因之改變。透過數位式溫度計及氣壓計,可以即時截取數據,並互相比較。實驗中我們發現,當渦流產生室達到一定的氣壓時,就可以產生冷熱氣流分離的效果,而為了讓渦...

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管中冷暖,一壓即知~利用3D列印技術探討渦流管之原理

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高雄市立陽明國民中學 | 地址: 高雄市寶國段23號 | 電話: 07-387-1119

高雄市立陽明國民中學 | 地址: 高雄市三民區義華路166號 | 電話: 07-389-2919

高雄市立陽明國民中學 | 地址: 高雄市三民區義華路 | 電話: 07-387-1129

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圓來這麼多變-黑白幻彩

作者: 賴子幃 | 陳儀珊 | 指導老師: 鐘文生 | 學校名稱: 臺中市立大雅國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: 第二名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 為了解黑白間隔圓旋轉時為何出現彩色圖案?我們在不同的光源種類、不同的光源閃爍頻率、不同圓盤轉速及使用高速攝影來觀察間隔圓旋轉後的影像,尋找黑白間隔圓與出現彩色圖案之間的關連性。我們發現黑白間隔圓旋轉時...

玻光粼璃

作者: 華耘 | 劉律辰 | 曹芷毓 | 指導老師: 許靜淑 | 學校名稱: 新北市私立南山高級中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: | 關鍵字: 隔熱玻璃、P_cond、輻射熱 | 摘要或動機: 為研究出可自製的隔熱光學玻璃,我們測量了不同表面覆蓋物的單片玻璃,改變正、反,單、雙等變因,以及各種測輻射儀器找出隔熱最佳的非金屬反面隔熱紙,用其製作雙片玻璃(單層介質)。接著根據普物的多層板導熱公視...

扭轉泡膜─探討影響泡膜形狀的因素

作者: 張伈蕊 | 黃郁茹 | 指導老師: 蔡鈴珍 | 學校名稱: 新竹縣立自強國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 『冒泡的美』引領我們進行一系列泡膜力學探索。泡膜形狀的變化,因操作變因而隨之改變。本實驗我們採用攝影方式,截圖分析、觀察與測量。實驗分:一、兩鐵絲線圈間開放泡膜的拉鋸,觀察泡膜的形狀改變;二、單一封閉...

膠碘方程式

作者: 蔡旻翰 | 吳宗恩 | 林昀臻 | 指導老師: 黃淑芬 | 學校名稱: 臺南市私立興國高級中學(附設國中) | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 探究精神獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 自製的簡易光度計「方」「程式」,是以大大小小「方」形積木,組合成合適的反應系統,運用智慧型手機內的感光元件,搭配科學日誌App軟體裡的照度計,或與硬體Arduino「程式」來控制光源或感測元件,測量硫...

水線下的秘密—陰極防鏽

作者: 黃寶儀 | 蘇庭誼 | 沈泓瀚 | 指導老師: 邱品樺 | 林念德 | 學校名稱: 高雄市立楠梓國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 為探討地下管線以及船隻的防鏽方式,設計實驗用鐵與活性大的鋅、鋁相接,還有外加直流電,長時間浸泡在三種環境(自來水、3%食鹽水、土壤)中,檢驗陰極防鏽效果。使用物理方法測量金屬質量和電位差變化 ; 化學...

『冰清欲結』-探討不同條件溶液結冰時溶質匯聚現象的差異

作者: 洪翌洋 | 劉宣妤 | 劉奐均 | 指導老師: 鄭士鴻 | 學校名稱: 高雄市立福山國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 第一名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 我們發現有些水溶液結冰後會推擠溶質到中央匯聚成顏色較深的區域,但有些溶液卻不會,到底是什麼原因造成此現象的差異?於是我們操縱各種變因來觀察它們對溶液結冰時溶質匯聚表現的影響。 實驗發現並非所有的濃度...

「鹽」來不一樣――碳酸鹽與鹽酸反應特性之研究

作者: 陳映媗 | 游承諺 | 指導老師: 陳金善 | 學校名稱: 基隆市立銘傳國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: 碳酸鹽、酸鹼反應、反應熱 | 摘要或動機: 本研究主要是釐清碳酸鹽類與鹽酸反應後的吸放熱現象。以實驗室常見的三種藥品碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉做為探討對象,並自製暗箱,結合感測器測量反應後的二氧化碳、濕度和水溫,經過反覆實驗後,發現(一)異相和均...

殼殼好朋友-探討甲殼素和筍殼碳複合材料的吸附能力

作者: 李承遠 | 指導老師: 徐敏益 | 鄭定祐 | 學校名稱: 南投縣立大成國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 佳作,(鄉土)教材獎 | 關鍵字: 甲殼素,筍殼碳,吸附 | 摘要或動機: 我將甲殼素與筍殼碳依7:3、6:4、5:5、4:6及3:7比例混合製成複合物,吸附不同濃度的硫酸銅、亞甲基藍(色素)、硝酸鉀(無機鹽),複合物不同比例間對於銅離子、色素、硝酸鹽的吸附情形都不同,銅離子...

我把實驗縮小了-葡萄糖檢測實驗

作者: 張凱鈞 | 指導老師: 林永祥 | 學校名稱: 臺中市立大雅國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 第三名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 使用微流體晶片可將原本需要30分鐘的加熱時間縮短至幾分鐘甚至幾秒, 將實驗過程簡化以及減少材料用量, 透過微流體晶片通道設計並能在同一片微流體晶片進行兩個步驟的實驗流程。 研究主旨...

這“膜”厲害~探討海藻酸鈉水球保存及包覆的種種特性~

作者: 吳珈彤 | 侯雅晴 | 王子芸 | 指導老師: 沈驗 | 陳盈吉 | 學校名稱: 屏東縣立明正國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 經本實驗發現水球膜可保存水分、包覆物質、通過強酸考驗,並將所包裹的分子緩慢釋放,研究成果: 一、 保存水球的最佳溫度是30℃,酸或中性的環境比鹼性好。 二、碘分子進出水球的速度受溫度和酸鹼的影響,...

神奇水凝膠

作者: 陳識心 | 連亮淇 | 指導老師: 陳英杰 | 學校名稱: 臺北市立龍門國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究以方便取得的材料及簡易的操作程序,發展新穎且對環境無害的氧化鋅凝膠製備法。實驗首先尋找製備氧化鋅凝膠的方法,接著探討影響凝膠形成的因素,包括電解質種類、電解液濃度、電解液添加酸或鹼、外加磁場以及...

「銀」「鋅」送舊-矽藻土添加奈米銀/氧化鋅防黴抗菌大作戰

作者: 鍾昊辰 | 指導老師: 陳威成 | 林君玲 | 學校名稱: 桃園市立中壢國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 第三名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本科展將市售矽藻土結合奈米銀水溶液以及氧化鋅粉末製作出一個真正具有抗菌、防黴功效的奈米銀/氧化鋅矽藻土材料。首先,探討矽藻土添加石膏、凝固劑以及改變粉末直徑對於成模固定化的影響。接著利用水熱法合成奈米...

水來土掩-聚乙烯醇(PVA)對校園土壤理化性狀及團粒保水之研究

作者: 林子翔 | 李長逸 | 廖士緯 | 指導老師: 林佳蓉 | 學校名稱: 高雄市立五福國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究探討校園土壤種類及性質,嘗試添加不同濃度聚乙烯醇於土壤中。實驗結果顯示,PVA溶液濃度越高,EC值越高,可增加土壤EC值。PVA溶液為弱酸,降低土壤pH值。添加PVA溶液於土壤中,可調整土壤的p...

「遊」「銅」花之美

作者: 郭芮瑄 | 林宥廷 | 王翔鴻 | 指導老師: 黃怡綸 | 黃吉楠 | 學校名稱: 臺南市立復興國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 團隊合作獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本實驗利用硫酸銅溶液進行電解,搭配自己設計的簡易型實驗裝置,製作出具紅色金屬光澤的平面式銅花。我們採用削尖的石墨棒當負極,圓形的銅片當正極,並使用添加了3滴1 M鹽酸的0.5 M硫酸銅溶液30 mL當...

Eye生活-論薑黃素之護眼功效

作者: 陳祐鈞 | 吳瑜蓁 | 張楨葵 | 指導老師: 谷桂梅 | 李雅婷 | 學校名稱: 嘉義縣立永慶高級中學(附設國中) | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: 薑黃素,濾藍光,抗氧化 | 摘要或動機: 本研究主要探討薑黃素的濾藍光和抗氧化作用。結果發現:(1)薑黃素確實可以有效降低藍光穿透率,且與凝膠厚度、濃度成一次線性函數關係。(2)在加熱、藍光、紫外光照射下,薑黃素具有不易被破壞的特性,可持續維...

圓來這麼多變-黑白幻彩

作者: 賴子幃 | 陳儀珊 | 指導老師: 鐘文生 | 學校名稱: 臺中市立大雅國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: 第二名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 為了解黑白間隔圓旋轉時為何出現彩色圖案?我們在不同的光源種類、不同的光源閃爍頻率、不同圓盤轉速及使用高速攝影來觀察間隔圓旋轉後的影像,尋找黑白間隔圓與出現彩色圖案之間的關連性。我們發現黑白間隔圓旋轉時...

玻光粼璃

作者: 華耘 | 劉律辰 | 曹芷毓 | 指導老師: 許靜淑 | 學校名稱: 新北市私立南山高級中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: | 關鍵字: 隔熱玻璃、P_cond、輻射熱 | 摘要或動機: 為研究出可自製的隔熱光學玻璃,我們測量了不同表面覆蓋物的單片玻璃,改變正、反,單、雙等變因,以及各種測輻射儀器找出隔熱最佳的非金屬反面隔熱紙,用其製作雙片玻璃(單層介質)。接著根據普物的多層板導熱公視...

扭轉泡膜─探討影響泡膜形狀的因素

作者: 張伈蕊 | 黃郁茹 | 指導老師: 蔡鈴珍 | 學校名稱: 新竹縣立自強國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 物理 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 『冒泡的美』引領我們進行一系列泡膜力學探索。泡膜形狀的變化,因操作變因而隨之改變。本實驗我們採用攝影方式,截圖分析、觀察與測量。實驗分:一、兩鐵絲線圈間開放泡膜的拉鋸,觀察泡膜的形狀改變;二、單一封閉...

膠碘方程式

作者: 蔡旻翰 | 吳宗恩 | 林昀臻 | 指導老師: 黃淑芬 | 學校名稱: 臺南市私立興國高級中學(附設國中) | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 探究精神獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 自製的簡易光度計「方」「程式」,是以大大小小「方」形積木,組合成合適的反應系統,運用智慧型手機內的感光元件,搭配科學日誌App軟體裡的照度計,或與硬體Arduino「程式」來控制光源或感測元件,測量硫...

水線下的秘密—陰極防鏽

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『冰清欲結』-探討不同條件溶液結冰時溶質匯聚現象的差異

作者: 洪翌洋 | 劉宣妤 | 劉奐均 | 指導老師: 鄭士鴻 | 學校名稱: 高雄市立福山國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 第一名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 我們發現有些水溶液結冰後會推擠溶質到中央匯聚成顏色較深的區域,但有些溶液卻不會,到底是什麼原因造成此現象的差異?於是我們操縱各種變因來觀察它們對溶液結冰時溶質匯聚表現的影響。 實驗發現並非所有的濃度...

「鹽」來不一樣――碳酸鹽與鹽酸反應特性之研究

作者: 陳映媗 | 游承諺 | 指導老師: 陳金善 | 學校名稱: 基隆市立銘傳國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 佳作 | 關鍵字: 碳酸鹽、酸鹼反應、反應熱 | 摘要或動機: 本研究主要是釐清碳酸鹽類與鹽酸反應後的吸放熱現象。以實驗室常見的三種藥品碳酸鈣、碳酸鈉和碳酸氫鈉做為探討對象,並自製暗箱,結合感測器測量反應後的二氧化碳、濕度和水溫,經過反覆實驗後,發現(一)異相和均...

殼殼好朋友-探討甲殼素和筍殼碳複合材料的吸附能力

作者: 李承遠 | 指導老師: 徐敏益 | 鄭定祐 | 學校名稱: 南投縣立大成國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 佳作,(鄉土)教材獎 | 關鍵字: 甲殼素,筍殼碳,吸附 | 摘要或動機: 我將甲殼素與筍殼碳依7:3、6:4、5:5、4:6及3:7比例混合製成複合物,吸附不同濃度的硫酸銅、亞甲基藍(色素)、硝酸鉀(無機鹽),複合物不同比例間對於銅離子、色素、硝酸鹽的吸附情形都不同,銅離子...

我把實驗縮小了-葡萄糖檢測實驗

作者: 張凱鈞 | 指導老師: 林永祥 | 學校名稱: 臺中市立大雅國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 第三名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 使用微流體晶片可將原本需要30分鐘的加熱時間縮短至幾分鐘甚至幾秒, 將實驗過程簡化以及減少材料用量, 透過微流體晶片通道設計並能在同一片微流體晶片進行兩個步驟的實驗流程。 研究主旨...

這“膜”厲害~探討海藻酸鈉水球保存及包覆的種種特性~

作者: 吳珈彤 | 侯雅晴 | 王子芸 | 指導老師: 沈驗 | 陳盈吉 | 學校名稱: 屏東縣立明正國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 經本實驗發現水球膜可保存水分、包覆物質、通過強酸考驗,並將所包裹的分子緩慢釋放,研究成果: 一、 保存水球的最佳溫度是30℃,酸或中性的環境比鹼性好。 二、碘分子進出水球的速度受溫度和酸鹼的影響,...

神奇水凝膠

作者: 陳識心 | 連亮淇 | 指導老師: 陳英杰 | 學校名稱: 臺北市立龍門國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究以方便取得的材料及簡易的操作程序,發展新穎且對環境無害的氧化鋅凝膠製備法。實驗首先尋找製備氧化鋅凝膠的方法,接著探討影響凝膠形成的因素,包括電解質種類、電解液濃度、電解液添加酸或鹼、外加磁場以及...

「銀」「鋅」送舊-矽藻土添加奈米銀/氧化鋅防黴抗菌大作戰

作者: 鍾昊辰 | 指導老師: 陳威成 | 林君玲 | 學校名稱: 桃園市立中壢國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 第三名 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本科展將市售矽藻土結合奈米銀水溶液以及氧化鋅粉末製作出一個真正具有抗菌、防黴功效的奈米銀/氧化鋅矽藻土材料。首先,探討矽藻土添加石膏、凝固劑以及改變粉末直徑對於成模固定化的影響。接著利用水熱法合成奈米...

水來土掩-聚乙烯醇(PVA)對校園土壤理化性狀及團粒保水之研究

作者: 林子翔 | 李長逸 | 廖士緯 | 指導老師: 林佳蓉 | 學校名稱: 高雄市立五福國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: | 摘要或動機: 本研究探討校園土壤種類及性質,嘗試添加不同濃度聚乙烯醇於土壤中。實驗結果顯示,PVA溶液濃度越高,EC值越高,可增加土壤EC值。PVA溶液為弱酸,降低土壤pH值。添加PVA溶液於土壤中,可調整土壤的p...

「遊」「銅」花之美

作者: 郭芮瑄 | 林宥廷 | 王翔鴻 | 指導老師: 黃怡綸 | 黃吉楠 | 學校名稱: 臺南市立復興國民中學 | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: 團隊合作獎 | 關鍵字: | 摘要或動機: 本實驗利用硫酸銅溶液進行電解,搭配自己設計的簡易型實驗裝置,製作出具紅色金屬光澤的平面式銅花。我們採用削尖的石墨棒當負極,圓形的銅片當正極,並使用添加了3滴1 M鹽酸的0.5 M硫酸銅溶液30 mL當...

Eye生活-論薑黃素之護眼功效

作者: 陳祐鈞 | 吳瑜蓁 | 張楨葵 | 指導老師: 谷桂梅 | 李雅婷 | 學校名稱: 嘉義縣立永慶高級中學(附設國中) | 屆次: 第59屆--民國108年 | 組別: 國中組 | 科別: 化學 | 得獎情形: | 關鍵字: 薑黃素,濾藍光,抗氧化 | 摘要或動機: 本研究主要探討薑黃素的濾藍光和抗氧化作用。結果發現:(1)薑黃素確實可以有效降低藍光穿透率,且與凝膠厚度、濃度成一次線性函數關係。(2)在加熱、藍光、紫外光照射下,薑黃素具有不易被破壞的特性,可持續維...

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