3個親子趣玩科學實驗,給家長的手把手教程來了

博學少年 發佈 2021-09-26T12:59:37+00:00

今天,跟小博一起做幾個好玩又簡單的小實驗,再一起看看小實驗背後的硬核原理~杯子、鋼珠、桌布、圓形鏤空板。

來源:中科院物理所

玩彈珠也能學習宇宙原理?沒有瓶蓋,也能讓倒置水瓶里的水流不出來?怎麼讓冰塊實現彈跳運動?今天,跟小博一起做幾個好玩又簡單的小實驗,再一起看看小實驗背後的硬核原理~

01 彈珠實驗

實驗器材準備

杯子、鋼珠(任意球體)、桌布、圓形鏤空板

實驗過程

首先將桌布蓋到鏤空板上,然後在中間放一些鋼珠使中間凹陷。

讓一顆鋼珠路過,兩顆鋼珠路過......

同時扔下兩顆鋼珠,三顆鋼珠......

哎?發生了什麼?

原理解說

早在1687年,牛頓在其《自然哲學的數學原理》中便提出了萬有引力定律,解釋了天體的運動。萬有引力公式如下:

兩個物體之間的吸引力正比於兩個物體的質量,反比於二者距離的平方。在萬有引力的作用下,形成了豐富多彩的天體運動。

本次實驗使用桌布模擬物體之間的吸引力。因為重物會使桌布凹陷,將鋼珠放在凹陷的桌布上時,重力分量會使鋼珠向下滾。於是兩個物體就會因為桌布的形變而相互靠近,這就模擬了重物之間的吸引力。但是需要提醒大家,桌布和引力完全不沾邊,本實驗只能在玩一玩的程度上說明問題。

02 倒置水瓶

實驗器材準備

杯子、桌球、塑料瓶、撲克牌、瓶蓋、紙巾

實驗過程

首先將塑料瓶灌滿水。

然後將桌球放置在瓶口,再將整體緩緩倒置。

桌球非但沒有被水衝下來,反而被牢牢地「按」在瓶口動彈不得。

把桌球換成杯蓋、撲克牌,可以得到類似的現象。

同樣是裝滿水,放上紙巾會發生什麼呢?

可以看到雖然紙巾被浸濕了,但水仍然不能滴落下來。

原理解說

空氣擁有十萬多帕的大氣壓,像是專門為我們準備的禮物。氣象觀測,工程製造,日常生活,大氣壓的應用被層層打開,可以盡情地享用。在掛勾吸盤上掛上一條毛巾,喝一杯抽水機抽上來的水,吸一口新鮮的空氣,給飛機測個速。

就像我們,身在大氣,我們也侵占了周圍大氣的地盤,大氣會從四面八方給我們施加壓力。這個壓力大到可以壓起十幾米高的水。所以水沒有流出來,原因只有三個,氣壓,氣壓,還是氣壓(還有密封性)。

03 冰塊實驗

實驗器材準備

杯子、食用油、冰塊、筷子

實驗過程

在杯中倒入適量食用油,用筷子將冰塊緩緩放入油中。

剛放入的冰塊會懸浮在上方,如果沒有懸浮的話,可能是冰塊表面的水沒有擦乾。

調整冰塊的空間取向,使其尖端朝下,方便水與冰塊分離。

神奇的現象發生了,隨著冰塊不斷融化,冰塊自身開始在油中上下「反覆橫跳」。

一開始運動的幅度較小,隨著水滴占冰塊重量的比重越來越大,冰塊運動的幅度也變大,最後沉到最下方。

本實驗的關鍵在於讓水滴與冰塊及時分開。在有限的條件下,冰塊的形狀和空間取向就很重要了。感興趣的小夥伴可以多試幾次~

原理解說

冰與油有著相近的密度,所以放進油里可以懸浮。食用油的溫度為室溫高於零度,因此冰塊開始融化擋也擋不住。冰塊融化時表面會附上一層水,整體的密度變大所以開始下墜。水在冰塊底部會凝聚成一滴水珠,水珠變大了再也不能被冰塊吸附。沒了水的冰塊密度恢復如初,受浮力的作用開始迅速上浮。新融化的水逐漸現出,前面的過程循環往復,油里的冰塊就上浮下墜。

怎麼樣?

今天的三個小實驗

是不是很簡單?

爸爸媽媽們

趕緊帶孩子實驗起來吧!

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