科學魔法王:反斗沙桶

[2016.11.21] 發表
材料
在觀眾面前,將銅珠放在沙的表面上
蓋上塑膠容器蓋子。為增強魔法氣氛,在容器上再蓋上毛巾。
雙手不斷敲打容器的兩側約10次。
揭開毛巾,並打開蓋子。

【明報專訊】在魔法表演中,魔術師經常運用一種伎倆,就是以布或毛巾來蓋著一些東西。然後,這些東西就會出現變化。今天施展的魔法,就有著類似的效果。你只需應用一個簡單的科學原理,就可搖身一變成為「科學魔法王」。

文、圖:順利天主教中學化學及數學科教師、香港數理教育學會及香港科學創意學會理事李偉瀚

■材料

塑膠容器 1 個

乒乓球 1 個

銅珠(或波子) 1 粒

毛巾(或布) 1 條

■施展魔法步驟

(1) 在觀眾面前,將銅珠放在沙的表面上

(2) 蓋上塑膠容器蓋子。為增強魔法氣氛,在容器上再蓋上毛巾。

(3) 雙手不斷敲打容器的兩側約10次。

(4) 揭開毛巾,並打開蓋子。此時,魔法效果出現了,沙堆上的銅珠竟然消失,變成了乒乓球!

■注意事項

1. 緊記緊密合上容器蓋子後才敲打沙桶,否則沙會容易溢出。

2. 初學者可用較高身的容器,成功施展魔法的機率會較高。

■魔法小貼士

1. 在敲打沙桶期間,唸唸有詞,就像施咒語似的,可加強魔法的氣氛。

2. 乒乓球與銅珠的位置不宜太接近,否則敲打沙桶時,它們會互相碰撞,未必輕易達到魔法效果。

■科學原理

這是一個應用密度原理的科學魔法。沙(sand)雖然是固體,但也會產生浮力(upthrust)。然而,沙的流動性不像液體,因此需要敲打沙桶的兩側,幫助沙的流動。由於銅(copper)的密度(density)高於沙,在敲打沙桶期間,銅珠會往下沉,所以最後會埋藏於沙堆內。相反,乒乓球原本埋藏在沙堆內,由於其密度低於沙,在敲打沙桶期間,乒乓球會浮出沙堆。

■科學探究

將乒乓球或銅珠換上其他物件,並計算要達到魔法效果,容器要被敲打的次數,從而推斷及比較相關物件的密度。

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