一`科學的遊戲3(1 / 3)

一`科學的遊戲3

連在一起的玻璃杯

[遊戲]

在一隻空水杯中點燃一個蠟燭頭,然後在杯口覆蓋一張蘸了水的吸墨紙,再把另一隻同樣大小的玻璃杯倒扣在上麵。幾秒鍾之後,杯中的蠟燭熄滅,但當你拿起杯時,卻發現兩隻杯子已經連在了一起。

[原理]

由於吸墨紙是透氣的,所以蠟燭一直燃燒到兩隻杯中的氧氣消耗完。其中部分燃燒過並膨脹的氣體外溢。火焰熄滅以後,氣體迅速冷卻並萎縮。於是在兩隻杯子中產生了低氣壓。外麵正常的大氣壓把它們壓迫在一起。

水中的硬幣

[遊戲]

把少許水倒入盤中,放入一枚硬幣。怎麼才能把硬幣取出來,而手既不許接觸水,又不許把水倒出來呢?

辦法是:把一張紙片點燃,放入玻璃杯中,把杯子倒放在盤子裏硬幣旁邊。玻璃杯中的水開始上升,最後全部進入杯中,讓出了硬幣。

[原理]

紙片燃燒時,部分被加熱而膨脹的空氣從杯中溢出。杯子倒放後,因缺氧使火焰熄滅,杯中的氣體冷卻,因而壓力下降;為保持氣壓平衡,外麵具有正常大氣壓的空氣想進來,於是把盤子中的水擠進杯中。

氣墊效應

[遊戲]

取一塊光滑的托盤,斜放在一隻豎立的火柴盒上。托盤上塗抹少許稀釋的洗滌劑,讓一隻倒放的玻璃酒杯可以輕易向下推動。拿一根點燃的火柴接近杯子,杯子就會自動地從上往下滑動。

[原理]

杯中的空氣開始升溫並膨脹。杯子被升高的氣壓抬起,就像氣墊車一樣,由於托盤的摩擦力逐漸減小,便自行向下滑去。

不一樣的熱導體

[遊戲]

在一隻玻璃杯中放入三把小調羹:一把鋼的,一把銀的,一把塑料的,以及一根玻璃攪拌棍兒。在它們的柄部同樣的高度上用黃油各粘上一粒幹豌豆。現在你開始往杯中倒入熱水,豌豆會以什麼樣的次序掉下來呢?

銀調羹上的黃油很快就會融化,首先讓豌豆掉下。然後的次序是鋼調羹和玻璃調羹,但塑料調羹上的豌豆卻巋然不動。

[原理]

銀是最好的熱導體,而塑料卻幾乎不傳熱。所以湯鍋和熨鬥的把柄都是用塑料製成。

能夠伸延的金屬

[遊戲]

把一根鋁製毛衣針插入酒瓶軟木塞側麵,讓它的另一端搭在另一隻酒瓶口上。把一個紙箭頭搭在一根縫衣針上,放在瓶口和毛衣針之間。然後放置一根蠟燭,緊靠在毛衣針的中間部位。點燃蠟燭,紙箭頭就會很快向右旋轉。

[原理]

毛衣針由於加溫變熱而膨脹伸延,因為鋁原子在運動中相互的間距加大。如果用一根同樣長的鋼針,紙箭頭的運動幅度就會小許多,因為鋼的熱漲幅度隻有鋁的一半。

小 冰 山

[遊戲]

把一個小冰塊放入一隻玻璃杯中,將杯注滿水,直至杯的邊緣。冰塊浮在上麵,其中的一部分露出水麵。如果冰塊融化,杯中的水豈不要外溢?

不會,因為水結冰時要比原來的體積膨脹出1/11。也就是說,冰塊輕於水而漂浮在水中,隻有一部分冒出水麵。冰塊融化時體積回縮,恰好又占據了冰塊原來占據水的空間。

[原理]

漂浮在海麵上的冰山,危及航船的安全,它所以十分危險,因為在水麵上看到的隻是它冒出的一角,而不是水中的全部體積。

紙鍋

[遊戲]

你想過用一隻紙杯在明火或熾熱的電爐灶盤上燒開水嗎?你可以做一個試驗:用毛衣針穿過一隻裝滿水的紙杯,搭在兩隻酒瓶中間,在紙杯下點燃一支蠟燭。過一會兒,杯中的水就燒開了——而紙杯卻安然無恙,連一點烤痕都沒有。

[原理]

水吸收了紙杯上的熱量,在100度時沸騰。水的溫度不會再升高,所以也達不到紙杯燃燒所需要的溫度。

自由飄浮的小氣球

[遊戲]

從新年集市給孩子買來的氣球,會飛向天空;它有動力,因為它裏麵裝有很輕的氣體。在一個溫暖的房間裏,你也可以讓一個氣球飄拂在半空。竅門是:把一塊硬紙板拴在氣球上,讓氣球先是向下降落。你陸續把紙板剪小,直到氣球開始緩慢上升,然後在你所需要的高度停住。

[原理]

生暖氣的房間裏,流動著不同溫度的空氣層——冷的和重的靠近地麵,而暖的和輕的則趨向天花板。墜著硬紙板的氣球可以停在和其重量相應的空氣層中。

釣 冰 塊

[遊戲]

用鉛筆和絲線做一支魚杆,在一隻杯子裏裝上水,讓一個小冰塊漂浮在水上。如何才能用這支魚杆把冰塊釣起來呢?把絲線頭下降到冰塊上,然後在冰塊上撒幾粒食鹽。線頭立即就會凍在冰塊上。

[原理]

食鹽使冰塊融化,這恰恰是幾粒食鹽在冰塊上起的作用。一個物體融化時需要熱量,於是熱量被冰塊表麵上沒有沾到鹽粒的地方攝走,所以這裏的液體立即重新結冰,把落在上麵的線頭凍在冰塊上,於是就可以把冰塊釣上來了。

水丘

[遊戲]

在一隻幹燥的玻璃杯中灌滿水,但不要讓水溢出來。然後慢慢地往杯中放硬幣,一個接著一個,你可以觀察到水平麵的變化。

你會感到奇怪,裏麵竟然可以放這麼多硬幣,而水卻不漫出來:水杯上麵形成了一個小水丘。

[原理]

這個水丘是表麵張力起作用的結果,這是水分子間的一種相互吸引力造成的。最後甚至可以把一個小鹽罐的全部食鹽都緩慢地撒在水麵上。鹽在上麵融化,分別進入水分子之間,而水卻不會外溢。

尋找重心

[遊戲]

如果一個物體想保持平衡,就必須有一個重心給它以支持。那就是物體各部分得以平衡的作用點。一個形狀規則並且材料相同的物體,重心一般位於物體的幾何中心部位。但不規則的物體的重心在哪裏呢?