【明報專訊】魔法師可以操控醬料包在水中上下舞動,當中用了什麼方法呢?
原來只需用力擠壓膠瓶,並間歇性地將手放開,水中的醬料包就會不停上下舞動了。你想知道當中的科學原理嗎?
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
膠瓶 1個
食鹽
小匙羹 1個
醬料包 1包
自來水
■施展魔法步驟
1. 在膠瓶注入自來水,至大約八成滿。
2. 將醬料包放入水中,並觀察醬料包是浮於水面還是沉於水底。
3. 如果醬料包沉於水底,便加鹽到膠瓶內,並搖勻,讓食鹽溶解,直至醬料包浮於水面。
4. 用手掌擠壓膠瓶,醬料包便會向下沉。相反,當手放開時,醬料包又會浮上水面。
重複擠壓瓶子及放開手的動作,醬料包便會在水中上下舞動,效果神奇,觀眾必歎為觀止。
■魔法小貼士
1. 示範時用上番茄醬包施展魔法,你也可以用壽司店提供的魚形醬油包取代
2. 在施展魔法時,你可以在擠壓膠瓶及放開手期間念念有詞,例如分別喊荂u沉下去」及「浮起來」,會令表演氣氛更佳
■科學原理
醬料包中含有空氣,所以它會在水中或鹽水中浮起。在水中加入食鹽的目的是要增加水的密度(density),讓醬料包浮於水面。
當手掌擠壓膠瓶時,瓶子會凹陷,其壓力會透過水傳到醬料包上,讓內堛漯躓藂到壓力(pressure)而令體積變小,這情G在物理學上稱為帕斯卡原理(Pascal's principle)。
因為醬料包內空氣的體積縮小了,該分量的浮力(upthrust)會相應變小,醬料包因而變重,於是往下沉。當手放開時,醬料包內的空氣體積會增加,恢復原來的狀G。於是,醬料包便浮上水面了。
■科學探究
你可以嘗試將不同種類的醬料包投入水中,觀察其舞動效果,從而推斷其空氣分量。