科學魔法王：汽水罐不倒翁
[2017.04.03] 發表
【明報專訊】你玩過不倒翁沒有？如果你看見一個汽水罐傾斜立於桌上，且能保持平衡不跌，你是否會感到很驚訝呢？如果我給你一個汽水罐，你又能做到這個情况嗎？
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
汽水罐 1個
約100毫升水
■施展魔法步驟
(1)預備一個已清洗乾淨的汽水罐。
(2)將約100毫升自來水注入汽水罐內。
(3)小心將汽水罐傾側，與桌面成大約45度角，然後慢慢放開手。這個時候，你會看見汽水罐雖然傾側，卻仍然穩妥地立在桌上，而不會倒下來。
■科學原理
基於美感及方便存放的考慮，汽水罐的形狀被設計成對稱的(不計算罐掩的部分)。因此，一個空的汽水罐的重心(centre of mass)基本上在汽水罐的正中央位置。所以，一旦將空罐子傾斜，其重心因為受到重力(gravity)的影響，整個罐子便會倒在桌上。
然而，當自來水注入空罐子後，會讓整個物體(汽水罐及水)的重心位置出現變化，加上汽水罐的設計又能配合，結果便像不倒翁一樣立於桌上了。此時此刻，施加在整個物體之上的所有力(forces)，包括其重力(weight)及反作用力(reaction)，恰巧互相平衡(balance)呢！
■魔法小貼士
如果你不想以上魔法被揭穿，你千萬不要太早讓現場觀眾拿起汽水罐。建議你給他們一點時間，思考如何可以用他們的方法讓汽水罐變成「不倒翁」。
■科學探究
你可嘗試在汽水罐先後注入不同分量的水，並觀察不同分量的水如何影響汽水罐傾側於桌面的角度。
[常識學堂 084期]
更多教育
相關新聞
