科學魔法王:牙籤水上飄
【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。