
形變學 ─ 眼界捉迷藏
喜瑞尔效应
一起来製作一个让图钉与竹筷在水上互相追逐的有趣实验吧!
我们会需要:
- 圖釘1個 (傳統的扁形大頭圖釘)
- 竹筷1小段(约1公分)
- 塑胶滴管1支
- 杯子1个
- 玻璃杯1個 (約高6.5 cm、口徑4.5cm)
起动手跟着做:
- 在玻璃杯中装入约九分满的水,再将已浸湿的竹筷与图钉放入水中。
- 我们会发现竹筷贴在杯缘,而图钉则是远离杯缘。试着用滴管将竹筷推离杯缘,会发现竹筷很快又回到杯缘。反之,将图钉推到杯缘,图钉马上就离开杯缘,回到杯子中央。
- 在另一个杯子中装一些水,以滴管吸取缓慢滴入玻璃杯中,直到水面呈现微凸状态
- 结果,竹筷和图钉就互相交换位置了!
《闯关成功小秘诀》
进行实验时竹筷都要先润湿,是因為一次性竹筷在製造过程经常添加漂白剂或防腐剂等等(例如以硫磺或双氧水漂白),使得竹筷表面具有一些疏水性,而影响实验的效果,因此要先用水润湿,以恢復竹筷的亲水性。
你有所不知:
当玻璃杯装满水时,由於水和玻璃的吸附力强,因此水会沿着杯缘爬升,呈现「弯月形」,也就是较高的杯缘水位;因此竹筷会贴在杯缘,而图钉则会远离杯缘,停留在较低的玻璃杯中央,如下图(1)。
当我们持续将水加入玻璃杯,直到快要溢出杯子时,由於表面张力的作用,液面会凸起来,如下图(2),此时杯子中央的水位较高,竹筷会「上升」到杯子中央,而图钉则往低处的杯缘「滑落」。最后竹筷就停留在杯子中央,图钉则紧贴在杯缘,如下图(3),像不像是一场水中追逐赛呢!
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