第二章物理王國的神奇玄機
“宇宙飛船”的安全降落
試著這樣做
當宇宙飛船從外層空間返回地麵時，由於其下降速度非常快，如果不采取減速和減震措施，飛船裏宇航員的生命安全就得不到保障。因此在宇宙飛船和航天飛機上都有很多減震措施來保證飛船與宇航員的安全著陸。我們也可以利用一些廢舊材料來做一個有趣的遊戲，模擬一艘宇宙飛船的降落過程。
宇航員可以請一隻生雞蛋來擔任，而飛船則用一隻馬口鐵做的空罐頭盒來充當。為了保護脆弱的乘客，我們必須采取多種保護措施。
首先用塑料薄膜緊緊地包裹住雞蛋，然後將薄膜周圍係上一些線，將線頭係在罐頭盒上，使薄膜包裹之下的雞蛋能懸吊在罐頭盒裏。現在將罐頭盒裏灌滿水，再扣上蓋，注意不要讓水溢出來。這樣，飛船就做好了。
我們可以到一個比較高的地方來進行我們的遊戲，但是要注意安全。雙手平舉飛船，使其自由落下。罐頭盒也許會摔裂變形，裏麵的水也會四處飛濺，但當我們打開罐頭盒時就會發現，裏麵脆弱的生雞蛋毫無損傷。
原來如此
如此易碎的雞蛋為什麼沒有破？這主要是因為罐頭盒裏的水在罐頭盒撞地時吸收了大部分衝擊能量，作用在雞蛋外殼上的力量就變小了，而將雞蛋懸空是為了避免罐頭盒撞地時，衝擊直接作用在雞蛋上。實際上，宇宙飛船上真正的製動措施是相當複雜的，但原理不外乎避免衝擊能量直接作用在宇航員身上。
臉盆噴泉
試著這樣做
這是個很奇妙的遊戲，首先要準備一隻搪瓷臉盆，注意要將臉盆上的油汙洗幹淨。盆內放九成的水，放在平穩的桌麵上，再把手上的油脂洗幹淨，保持兩隻手的幹燥。用左右兩手的大拇指，沿盆邊沿對稱的兩側來回用力進行有節奏的摩擦。
隨著摩擦節奏的不斷調整和力度的加大，臉盆中的水珠就會向上飛濺，水珠可高達l0厘米左右，就像一個小小的噴泉，好玩極了。
原來如此
原來，每個物體都有自己特定的固有頻率，臉盆也是如此。當左右兩個大拇指有規律地按一定距離對稱地在盆邊沿摩擦，摩擦產生的振動頻率和臉盆本身的固有頻率達到同步一致時，臉盆就會發生共振。共振時，臉盆周壁發生橫向振動，這種振動，猶如在平行於水麵方向用手急速地拍打水，迫使水珠四處噴濺。
這個小遊戲實際上是曆史文物“雙龍洗”的模擬，我們的祖先早在七百多年前就對共振現象有了深刻的研究和認識。共振是一種值得認真研究的現象，因為它會給我們的生活帶來很大影響。比如：1906年，當一隊騎兵通過俄國聖彼得堡附近的一座橋時，馬隊整齊步伐的振動頻率和橋本身的固有頻率達到了一致，產生共振，頓時橋梁坍塌，人仰馬翻，全部掉進河裏。
自動鑽進瓶子裏的雞蛋
試著這樣做
這個遊戲需要一隻較大的雞蛋和一個空玻璃瓶，先把雞蛋煮熟，冷卻，剝殼成裸蛋。然後把雞蛋放在瓶口，看看它能否進入瓶裏？結果當然是進不去，因為瓶口的直徑比雞蛋小。把一張小紙片點燃，扔進玻璃瓶，緊接著把雞蛋放在瓶口上。過了一會兒，雞蛋就會“吱溜”一聲自動鑽進瓶裏。
原來如此
這是為什麼呢？原因是，由於紙片在瓶內燃燒，使瓶內的空氣受熱膨脹，一部分空氣跑出瓶外，瓶內的空氣密度減小。空氣冷卻後體積收縮，壓強就減小。這時瓶外的大氣壓強大於瓶內的空氣壓強，因此，雞蛋就會被壓（“吸”）進瓶內。
到底是誰跳得高？
試著這樣做
這個遊戲隨時都可以做。拿一個實心皮球和一支圓珠筆，把筆插進球裏，要插得足夠深，但也不要把整個筆頭插進去，手拿筆時球不會掉下來就可以了。一手拿筆，手臂伸直，插著筆的一麵朝下，準備好了，鬆手！看哪樣東西跳得高，是球呢？還是筆？
球著地後，筆“砰”地一下像射箭那樣從球裏彈出來。如果在屋子裏做這個遊戲，筆可能會一直彈到天花板上。相反，球根本不跳，或者比平時跳得低得多。
原來如此
為什麼會出現這種情況呢？在通常情況下，從100厘米高的距離落下的球，可以彈跳到90厘米的高度，僅僅失去很小一部分動能。但是把筆插進球裏，球著地時不僅影響到球，也會影響到筆。如果沒有筆，球落地時的動能會使球彈跳起來；插上一支筆，球的一部分動能就轉移到筆上了，筆就會彈得很高。由於筆的質量比球小得多，同樣的動能，可以使筆彈起的高度是球的很多倍，所以球是無法跳到筆那麼高的。
難舍難分的杯子
試著這樣做
拿兩個同樣大小的玻璃杯，注意必須是底小口大的那種杯子，把一個放在另一個裏麵，在套在外麵的杯子口裏淋點水，使兩個杯子之間形成薄薄的一層水膜。試試看，你能把這兩個杯子分開嗎？
你可能想不到，杯子會有那麼大的力氣。兩個杯子之間的那一層薄水膜，好像黏性極大的膠一樣，把杯子粘得牢牢的，用力拔也拔不開。這是因為水分子之間有聚合在一起的內聚力，水和玻璃之間有相互吸引的附著力。兩個濕杯子摞在一起，使這兩個力結合在一起，在杯子之間形成一種強有力的黏合力，因此杯子拔也拔不開。
怎樣才能把這兩個杯子分開呢？這裏有一個訣竅，往套在裏麵的杯子裏倒上一些冰水，再把外麵的杯子放在熱水裏浸一下，立刻拔，就可以把兩個杯子分開。
原來如此
為什麼用這種方法就可以把杯子分開呢？這是因為熱脹冷縮。裏麵的杯子收縮，外麵的杯子膨脹，這個極小的變化，能夠破壞那層薄水膜在兩個杯子間形成的黏合力，杯子就可以分開了。需要注意的是，動作一定要快，否則杯子會粘得更牢。
壓不壞的雞蛋
試著這樣做
我們都知道，雞蛋是很脆弱的，一不小心就會把它碰碎。可是，如果說，即使坐在雞蛋上，也不會把它壓壞，你會相信嗎？
準備四隻雞蛋，一塊小木板，幾本厚書和一大團橡皮泥。
把橡皮泥分成四小團，分別粘在地麵上，在每小團橡皮泥上直立一隻雞蛋。
在四隻直立的雞蛋上放一塊小木板，然後在小木板上擺上幾本厚書，很有意思，雞蛋居然不會被壓破。
你還可以拿下這幾本厚書，然後自己坐在木板上試一試，雞蛋也不會破的。
原來如此
如果把生雞蛋橫放，一壓就破了。如果把它直立起來，就不容易破了。這是因為，相同材料的強度大小，決定於形狀的不同。這就像把一個火柴盒平放和直立起來，兩者所能承受的重量也不相同一樣，直立的火柴盒能承受更大的重量。
巧克力的味道
試著這樣做
巧克力非常容易吸收它周圍東西的氣味。科學家們在生產巧克力的工廠裏，把不同的能散發出氣味的物質，放在用不同材料包裝的巧克力附近，然後來測試這些巧克力是否被氣味所滲透。我們也可以仿照科學家，做一個小遊戲。準備無包裝小方塊巧克力若幹塊、有包裝的巧克力若幹種、薄荷糖1粒（去包裝）、肥皂1塊（去包裝）、奶酪1塊、調味品若幹種（胡椒、生薑等）、各種幹淨的包裝紙若幹張（玻璃紙、塑料紙、白紙、錫紙等）、幹淨的塑料食品袋1隻。
在開始做遊戲前，先把手洗幹淨；用不同的包裝紙，把若幹塊無包裝的巧克力仔細包裝好；把包裝好的巧克力與商店裏買來的巧克力、薄荷糖、奶酪、肥皂和各種調味品一起放入一隻幹淨的食品袋裏；幾小時以後，打開食品袋，分別嚐一下你用不同包裝紙包的巧克力是否改變了它們原來的味道。如果改變了，它們分別受了哪些東西的影響？
原來如此
如果巧克力的味道發生變化了，說明所用的包裝紙不合格，不能有效地防止氣味的滲透。
我們知道，分子是構成物質的一種微粒，而且分子是不停運動的。我們之所以很遠就可以聞到香水的氣味，是因為香水分子從瓶中“跑”到了周圍空氣中，然後又進入了我們鼻子的緣故，這種現象稱為“擴散”。由於巧克力和其他物質的分子不停地運動，彼此的氣味發生了滲透，所以巧克力的味道就被改變了。
“任性”的軟木塞
試著這樣做
把一隻玻璃杯裝滿水，繼續往杯裏慢慢添水，使杯中的水麵高出杯口。把一塊軟木塞輕輕地放在水麵上，你能讓軟木塞呆在水麵當中嗎？
不管你把軟木塞往水當中推多少次，它總是像著了魔似地往邊上跑。
把滿杯的水倒掉一些，使水麵低於杯口。再在水麵上輕輕放一塊軟木塞，把軟木塞送到杯子邊上，你能讓它呆在那裏嗎？
跟剛才的情況正好相反，軟木塞又“不願意”待在杯子邊上了，無論你怎麼撥拉，它還是要回到杯子當中去。
原來如此
為什麼會這樣？我們知道，水分子之間具有內聚力，這種表現在水表麵的內聚力叫做表麵張力。它好比一層看不見的膜。液體的表麵張力最弱的地方通常是在液體最低處，裝滿水的杯子，水的最低處就是杯口，這裏的表麵張力最弱，軟木塞最容易在這裏破壞水的表麵張力。這就是軟木塞在中間待不住的原因。
把水倒掉一點後，軟木塞不會在杯子邊上停留是因為有兩個力跟它作對：一個是表麵張力；另一個是水和玻璃杯之間的吸引力，水把玻璃杯浸潤了，靠杯口的水麵被吸附得高起來一些（這種現象叫做毛細現象）。我們知道，表麵張力最弱的地方最容易遭到破壞，現在水麵最低處是在中心位置，難怪軟木塞要在水中心呆著。
100＋100＝200？
試著這樣做
100＋100＝200，是一個絕對的真理嗎？
取一個有刻度的量杯，一個大杯子，一把勺子，一瓶酒精和一些水。用量杯量100毫升的水，倒入大杯中，再量100毫升的酒精，也倒入大杯中，用勺攪勻。現在你量量這杯混合溶液，看看是200毫升嗎？這兩種溶液混合後，離200毫升還差得多呢，這是怎麼回事呢？難道是量錯了？
原來如此
當然不是量錯了。這是因為液體是由分子組成的，當水和酒精混合後，由於水和酒精分子之間的吸引力，比未混合前水分子同水分子之間、酒精分子同酒精分子之間的吸引力要大一些，所以混合後分子之間排得更緊密些，混合液的總體積也就減小了。
這種奇特的體積減小情況，並不是所有的液體混合後都會發生的，也有混合後體積不變或者變大的情形。
“倔強”的紙條
試著這樣做
把一張普通的紙剪成30厘米長、5厘米寬的紙條，用手拿著紙條放在下嘴唇下麵。用力往紙上吹氣，你能把紙條吹得指向你的腳尖嗎？
你可能認為這太容易了，其實，試一試就知道，紙條不但不會下垂指向腳尖，反而衝上來指向你的鼻子！不管你費多大力氣，紙條都不會聽話的。
原來如此
這個遊戲中的簡單道理就是飛機能夠起飛的原理。當你往紙上吹氣時，從紙上方衝出氣流的速度增大，紙上方的壓力就降低了，而紙下方的大氣壓力大於紙上方的壓力，大氣壓把紙往上推，這樣紙就會飛起來了。
工程技術人員把這個原理運用到飛機機翼的設計上，設計的機翼斷麵呈流線型，氣流從機翼上流過的速度比機翼下的流速快，這樣機翼下的較大壓力就把飛機抬到空中了。當然，也不是所有的飛機都運用了這個原理，超音速飛機就除外。
浮在水麵上的針
試著這樣做
在做這個遊戲之前，需要先準備一隻大口碗、一根牙簽、一根五號的縫衣針和一張普通的餐巾紙。
首先在碗裏倒上大半碗清水，然後將餐巾紙平攤在桌麵上，再把針放在餐巾紙上；接著，用雙手拎起餐巾紙的兩端，連紙帶針一起輕輕地放在水麵上。頓時，白色的餐巾紙浸水後變得透明，十分均勻平整地浮在水麵上。過了一會兒，餐巾紙的四個角全都漸漸地沉下去，但是紙的中間部分卻仍然一動不動，針和紙還緊貼在一起。這時候拿起牙簽，將餐巾紙慢慢地按入水中，然後用牙簽把餐巾紙輕輕地從碗裏撈出來。需要注意的是，千萬不能把針的上半部弄濕，要不然針就會立刻沉下去。餐巾紙撈出來之後，針就平穩地浮在水麵上了。
原來如此
針為什麼能浮在水麵上呢？還是跟水的表麵張力有關，針的重量比水的表麵張力小，所以針就能浮在水麵上。如果用手將針扔向水麵，水的張力就被破壞了，針就會沉入碗底。
重要的浮力
試著這樣做
對於我們人類來說，水的浮力是很重要的。人浸在水中會受到浮力。潛水員借助於浮力和氧氣瓶可以入湖海，下深潭，完成各種各樣的水下作業，但是潛水員如果在水下失去浮力就會發生嚴重的後果。
為了證明這個問題，我們可以做一個與浮力有關的小遊戲：將一塊石蠟的底部用金剛砂紙輕輕磨平；然後取一個大燒杯，將石蠟磨得很平整的底部緊貼著杯底（杯底也應平整）；用左手按著石蠟，右手將水緩緩灌入燒杯中；當石蠟全部被浸沒後，將左手輕輕抽出。這時我們會看到石蠟並不上浮。石蠟維持不上浮的時間長短，取決於石蠟底部磨平的狀況。底部磨得越平，維持不上浮的時間就越長。
原來如此
怎樣解釋這種現象呢？由於石蠟底麵磨得很平整，緊貼著杯底，杯中的水一時難於滲進石蠟底部，石蠟下表麵就不會受到水向上的壓力。石蠟由於沒有獲得向上的壓力差，因而也就沒有受到浮力的作用，就浮不上來。由這個遊戲我們可以知道，一個潛水員潛入水底時，如果不小心讓身體的某一部分陷入泥沙中，就有可能失去水對他的浮力作用而陷入危險之中。
用棉線畫圓圈
試著這樣做
用圓規在紙上畫一個圓是很容易的。可是你能用一根棉線在水中畫一個圈嗎？用一根棉線圍成一個圈，並把它放在水中。你會發現，它不一定是圓形的。怎樣才能使這個圈變圓呢？
取一根火柴，一端粘上一小塊肥皂，插進棉線圈中，棉線圈立刻就會自動脹成圓形，好像畫的圓一樣。這是為什麼呢？
原來如此
原來，肥皂能夠破壞水的表麵張力。棉線圈內水表麵的張力被肥皂破壞之後，圈外水的表麵張力仍然很大，從各個方向上拉著線圈，所以棉線圈就自動變圓了。這個有趣的小遊戲，你不妨也試一試。“親密”的杯子
試著這樣做
如果給你兩個同樣大小的玻璃杯，一節蠟燭頭和一塊吸水紙。你能否不用其他工具就使兩個杯子緊緊合在一起，拿起上麵的一個，下麵的一個也跟著起來呢？
現在通過一個小遊戲告訴你一個辦法：先在一個空玻璃杯中點燃蠟燭頭，將吸水紙浸濕後覆蓋在點蠟燭的杯子上。再把另一個同樣大小的杯子扣在上麵。幾秒鍾之後，點燃的蠟燭熄滅了，兩個玻璃杯緊緊地合在了一起。這時，拿起上麵的一個，下麵的一個也跟著起來了。你知道這是什麼原因嗎？
原來如此
原來，吸水紙是透氣的，燭火把兩個杯子中的氧氣消耗完後就熄滅了。在覆蓋吸水紙之前已經有一部分膨脹了的氣體跑掉了。在燭火熄滅和氣體冷卻之後，兩個杯子中的氣壓比杯外低得多，於是杯外的大氣壓力就把兩個杯子緊緊地合在一起了。
“賴皮”的乒乓球
試著這樣做
你也許會想，乒乓球輕飄飄的，要吹起它還不容易嗎？
但是如果把一個乒乓球放在漏鬥裏，從漏鬥底部吹氣，你能把乒乓球吹出來嗎？
你也許想，這還不容易？事實卻並非如此。你越是使勁想把乒乓球吹出來，它越是賴在那裏不動。任你使多大力氣，也是白費勁兒。
原來如此
你難道真的吹不動小小的乒乓球嗎？這是因為當氣流從漏鬥中衝出來時，衝擊乒乓球的表麵，氣流繞著乒乓球往上湧，這時球下部的壓力比大氣的壓力小，因而使球無法跳出漏鬥。你越是使勁吹，球下麵的氣流速度越快，壓力也越低，大氣的壓力就會把球死死地“摁”在漏鬥裏。
不漏水的漏洞
試著這樣做
世界上有沒有不漏水的漏洞？這個小遊戲可以回答你。
找一個帶螺旋蓋子的塑料瓶，用錐子（或剪刀）在瓶子底部鑽一個小孔。用手指摁住小孔，把塑料瓶灌滿水，水要一直裝到瓶口，然後旋緊瓶蓋，使瓶中沒有存留空氣。把手指從小孔處拿開，看看有水從小孔中流出來嗎？
並沒有水流出來。這真的是一個不漏水的漏洞。
原來如此
為什麼這個漏洞不漏水呢？要想讓水從小孔中流出，瓶裏水上表麵的空氣壓力必須大於或等於小孔表麵的空氣壓力才行。而這時瓶裏的水的表麵受到瓶蓋的保護而不受空氣壓力的影響，空氣壓力比水的重力大，因此，雖然瓶底有小孔，但水仍然流不出來。