國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

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解答:水的魔術

關鍵在於寶特瓶的瓶口!

如右圖,寶特瓶的瓶口以細的釣魚線做成網格的結構,也就是將釣魚線以網狀的方式用熱熔膠黏在瓶口。

製作時注意網格必須可以讓牙籤通過,但是又不能太大(間距約0.5公分以下),網格太大會使寶特瓶倒立時水容易流出來。而完成製作後,必須加以修剪,以避免被看出來瓶口有黏上東西。除了熱熔膠,也可以用三秒膠,瓶口會更為平整。

原理:

寶特瓶倒立後,水不會流出來的原因是因為大氣壓力的影響。雖然水的重量會有往下流的傾向,但是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:

寶特瓶倒立時,請務必保持瓶子垂直,水才不會流出來(略有傾斜水就會流出來)。保持垂直的要訣是:以大拇指,食指輕輕握住寶特瓶的最上面,不能用力拿著捕特瓶,這樣就會因為重量往下的自然作用而使寶特瓶保持垂直。

使用的牙籤必須是乾的牙籤,如果牙籤插入寶特瓶之前已經濕掉,會使牙籤的浮力降低,不容易浮到水面上。

製作瓶口的網狀結構釣魚線,使用透明的、細的釣魚線效果較佳,製作前先將瓶口擦乾才容易黏得緊。但是這個製作過程,小朋友可能不容易做好,至少要二人一組,且高年級以上比較適合。