國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室   回首頁   

氣球的舞動

氣球如何跳舞呢?你可以不用手就讓氣球跳舞嗎?一起動手做吧!

操作步驟與現象:

準備器材:氣球數個、小型風扇或吹風機、迴紋針

1.將氣球吹氣,然後綁緊吹口,並在吹口上綁上迴紋針。

2.將小型風扇或吹風機打開,將氣球放在風扇上方。(如右圖)

★注意:氣球置放的位置最好在風扇的中 央或吹風機的出口上方。一旦感覺吹風機或風扇的氣流已頂住氣球,即可將手放開。

3.氣球會隨著風扇舞動喔!

原理:

早期教科書以「白努利定理」解釋物體漂浮在氣流中,不會被吹走的現象。但是近年來文獻指出應該以「康達效應(Coanda effect)」來解釋。

「康達效應」又稱為「附壁作用」,是指流體遇到障礙物(例如氣球),流體會沿著障礙物曲面流動的現象,並產生推往流體方向的作用力。如圖1,氣球在吹風機的氣流中央時,由於氣流平均流經氣球的兩側,產生了大小一樣的向左與向右的作用力(紅色箭頭),因此能將氣球侷限在氣流中。如果氣球偏向吹風口右邊,如圖2;由於氣球左邊的康達效應更明顯,因此向左的作用力大於向右的作用力,可以將氣球推回中央而再度保持平衡。

            

叮嚀的話:

可以指導小朋友進行以下操作並觀察現象:

1.將風速調為高速時,氣球舞動的情況如何呢?

2.移動風扇或吹風機的角度,氣球舞動會有什麼不同呢?