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   

神奇寶特瓶

水不往下流,牙籤不往下掉?這是怎麼回事?
材料: 網孔布(洗衣網)、寶特瓶、牙籤
操作步驟與現象

利用特製的寶特瓶可以表演令人驚奇的魔術。表演過程是:首先將水倒入空的寶特瓶,水可以順暢的流進寶特瓶中(七、八分滿或全滿)。接著將手壓住瓶口,再倒立寶特瓶。手離開寶特瓶後,水不會從倒立的寶特瓶流出來喔(如圖一)。

寶特瓶持續保持倒立,取一根牙籤,插入寶特瓶瓶口,發生什麼事?結果水還是不會流出來,而且牙籤上升到倒立的寶特瓶的水面上了(如圖二、圖三)。繼續插入第二根、第三根牙籤,水還是不會流出來,牙籤一樣上升到寶特瓶的水面上。

表演完,手壓住寶特瓶瓶口,將倒立的寶特瓶恢復直立,再傾斜,水很順暢的流出來了,牙籤也跟著流出來。

 

請觀看實驗影片(17.2M)

原理

這個魔術的關鍵在於寶特瓶的瓶口!如右圖,寶特瓶的瓶口以網孔布(洗衣網)用熱熔膠黏在瓶口,再剪掉瓶口周圍多餘的網孔。

寶特瓶倒立後,瓶口的小孔由於水的表面張力阻擋了空氣的進入,使得瓶子內外大氣壓力得以平衡,因而瓶子內的水不會流出來。但是如果小孔過大,水的表面張力不足以支撐時,空氣就會進入瓶子內(可以看到空氣以氣泡的方式進入瓶內)。

而倒立的寶瓶瓶(水不會流出來)傾斜時,瓶口也是傾斜狀態,每個小孔承受的水壓會不一樣,破壞了平衡,水就會流出來了。

叮嚀的話

1.製作過程請注意:網孔布不可以拉扯,以免網孔變大,網孔超過某個大小,水還是會流出來。

2.在瓶口黏貼網孔布時,請務必保持網孔布的平整(水平),避免歪斜或凹凸不平。

3.製作完成進行操作時,寶特瓶裝水倒立後,必須讓寶特瓶保持垂直狀態,如果有一點歪斜,寶特瓶內的水很容易就會流出來。讓寶特瓶保持垂直的方法是:以二根手指(例如拇指與食指)輕輕握住瓶身上方,寶特瓶自然就因為重力的關係而保持垂直。

4.將牙籤插入寶特瓶時,以食指將牙籤輕輕往上推插入寶特瓶內,直到牙籤因浮力而往上浮,手再離開。

延伸的科學遊戲

較為簡便的類似科學魔術,是利用紗網(或紗布)取代瓶口的網孔布(如圖四)。當瓶子裝了水之後,以紗布或紗網包住瓶口,再倒立瓶子,則瓶子裡的水不會流出來(如圖五)。不過缺點是紗布或紗網的孔隙太小無法插入牙籤,而且也容易被看出來,驚奇效果較低。

另一方面,牙籤插入寶特瓶的魔術,瓶口的製作也可以嘗試使用透明的、孔洞較大的紗網取代網孔布(紗網剪切成圓形),在製作上可以更節省時間。