國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

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水龍捲

如何讓水從上面的寶特瓶流到下面的寶特瓶呢?

操作步驟與現象

1.用保麗龍膠將兩個寶特瓶的瓶蓋黏在一起。

2.在瓶蓋的中央鑽一個至少直徑1公分的洞,用膠帶將兩個瓶蓋封好(不要留空隙讓空氣跑進去),使其牢固(如右圖)。

3.其中一個寶特瓶裝約八分滿的水,將瓶蓋旋緊;另一個寶特瓶則倒立,鎖在上面的瓶蓋。

4.將裝有水的瓶子倒過來在上面,然後觀察水流到下方寶特瓶的情形,用碼錶量一量水全部流完要花幾秒鐘?

5.再次將寶特瓶翻轉,手握緊瓶蓋連接的部分,迅速搖晃寶特瓶轉一轉然後靜置,使其內部產生漩渦,如此水會很快流到另一個瓶子(如下圖)。量一量水全部流完花了幾秒鐘?

     

按此觀看實驗結果(5.23M)

原理

       當裝滿水的寶特瓶倒立時,因為瓶口受到空氣壓力的影響,水不容易順暢的流出,但搖晃轉動寶特瓶後,水會產生漩渦,看起來就像龍捲風。仔細觀察,其實在漩渦中央有一空洞,下方寶特瓶的空氣由空洞流入上方寶特瓶的內部,在瓶內形成壓力,使瓶內的水能夠迅速的流到下方的瓶子。平常如果仔細觀察浴缸或廚房的水槽放水的情形,你也可以看到在出水口的地方形成一個類似龍捲風的漩渦。

叮嚀的話

1.瓶蓋間連接處要密封,用膠帶封好,不要跑入空氣,否則做出來的效果會不好。如果瓶蓋的洞鑽得太小,即使用力搖晃也無法順利形成龍捲風的通道,造成水流不下來,所以鑽的洞至少要大於1公分。

2.為了方便小朋友觀察,可以在兩個寶特瓶中各放入一個保麗龍球(直徑不要超過1公分),請小朋友仔細觀察保麗龍球在水面的情形?(如右圖)