【明報專訊】進食西式晚餐飲用餐湯時,你或許會加入一些胡椒粉,它們會散佈在餐湯表面。你可曾想過,將類似的情景演變成科學魔法呢?今期介紹的魔法名為「胡椒東奔西跑」,你只需利用非常簡單的材料,就能化身成為「科學魔法王」呢!
文、圖:順利天主教中學化學及數學科教師、香港數理教育學會及香港科學創意學會理事 李偉瀚
■材料
自來水
胡椒粉 1瓶
沐浴露 1瓶
空盆子或碗 1個
1. 在盆子婺侉’菬茪禲A然後在水面上均勻地灑上胡椒粉。
2. 手指頭沾上沐浴露。
3. 把沾上了沐浴露的手指頭輕輕放進水中央。
4. 由於盆子是圓形的,當沾上了沐浴露的手指頭放進水中央時,胡椒粉便瞬間向盆的邊緣四散,呈現出「東奔西跑」的神奇效果!
■科學原理
水雖然處於平靜狀態,但原來當中的水分子(water molecule)不斷在振動,而水分子之間存在荍l引力(attraction),使水分子互相被牽引荂C
由於水面的水分子面對各個方向的引力是不均衡的,造成水面的水分子受到指向內部的吸引力,並且有一些水分子被「拉」到內部。因此,水會有縮小表面面積的趨勢,形成水滴,這現象稱為水的「表面張力」(surface tension)。
沐浴露含有表面活性劑(surfactant),可以使水的表面張力減弱。因此,當沾上了沐浴露的手指頭放進水時,該部分水的表面張力會減弱,較接近盆邊的水面由於沒有受到即時影響,表面張力相對較強。因此,胡椒粉就被表面張力較強的範圍所牽引,瞬間向盆子的邊緣四散,呈現出「東奔西跑」的現象!(圖一)
■魔法小貼士
1. 施展魔法過後的自來水必須更換,否則未必可順利施展另一次魔法。
2. 為了讓魔法效果更加矚目,建議你在施展魔法前悄悄地為手指頭沾上沐浴露,此步驟不宜在觀眾面前做。
3. 為增強表演的互動性及刺激感,你可要求觀眾也把其手指頭放進水的中央,顯示出只有你的手指頭才能施展魔法。
■科學探究
1. 把手指頭先後沾上不同分量的沐浴露,看看胡椒粉四散的速度及距離,從而作出比較及分析。
2. 把手指頭先後沾上不同品牌的沐浴露,從而推斷哪個品牌的表面活性劑成分較多。