科學魔法王:牙籤水上飄

[2016.10.03] 發表

【明報專訊】把一根牙籤放於水面,會有什麼事情發生呢?結果當然是,牙籤只會浮於水面,並不會大幅移動。

倘若水面上的牙籤能夠忽然向前衝,那效果會是相當神奇呢!你只需運用非常簡單的材料,就能化身「牙籤水上飄」的「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

牙籤 1 根

沐浴露少許

盆子 1 個

自來水

■施展魔法步驟

1 把一根牙籤放於水面上,它只會浮於水面,但不會向前移動。把牙籤移走。

2 把另一根牙籤的一端沾上沐浴露或洗潔精。

3 把牙籤放置於水面上,沒沾上沐浴露或洗潔精的一端靠近盆邊。

4 牙籤會朝著沾上沐浴露或洗潔精的方向向前衝。「牙籤水上飄」魔法成功了!

■科學原理

水雖然處於平靜狀態,但當中的水分子(或可稱水的粒子)不斷振動,而水分子之間存在吸引力,使水分子互相牽引。

活性劑減水的表面張力

由於水面一帶的水分子在各個方向受到的引力不均衡,造成水面的水分子受到指向內部的吸引力,並且有些水分子被「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」。

沐浴露或洗潔精的成分含有表面活性劑,可以使水的表面張力減弱。所以牙籤沾了沐浴露或洗潔精的一端附近水面的表面張力比較弱,而牙籤另一端的水面由於沒有受到即時影響,故表面張力相對較強,因此牙籤就被表面張力較強的那方影響而向前衝了,造成「牙籤水上飄」的魔法效果!

■科學探究

1. 把不同的牙籤沾上不同份量的沐浴露或洗潔精,看看牙籤向前衝的距離,從而作出比較及分析。

2. 把不同的牙籤沾上不同品牌的沐浴露或洗潔精,從而推斷哪個品牌的表面活性劑成分較多。

■魔法小貼士

1. 在施展「牙籤水上飄」魔法後的自來水必需更換,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,建議你在表演前悄悄地為牙籤沾上沐浴露或洗潔精,此動作不宜在觀眾面前進行。

3. 為了增強表演的互動性及刺激感,你可以把一根普通牙籤交給觀眾,自己卻拿一根已沾上沐浴露或洗潔精的牙籤,並安排兩根牙籤先後或同時放於水面上,魔法效果就更加驚人了。

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