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材料:汽水罐1個 約100毫升水/預備一個已清洗乾淨的汽水罐。
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將約100毫升自來水注入汽水罐內。
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小心將汽水罐傾側,與桌面成大約45度角,然後慢慢放開手。這個時候,你會看見汽水罐雖然傾側,卻仍然穩妥地立在桌上,而不會倒下來。
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 科學魔法王:汽水罐不倒翁

【明報專訊】你玩過不倒翁沒有?如果你看見一個汽水罐傾斜立於桌上,且能保持平衡不跌,你是否會感到很驚訝呢?如果我給你一個汽水罐,你又能做到這個情G嗎?

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

汽水罐 1個

約100毫升水

■施展魔法步驟

(1)預備一個已清洗乾淨的汽水罐。

(2)將約100毫升自來水注入汽水罐內。

(3)小心將汽水罐傾側,與桌面成大約45度角,然後慢慢放開手。這個時候,你會看見汽水罐雖然傾側,卻仍然穩妥地立在桌上,而不會倒下來。

■科學原理

基於美感及方便存放的考慮,汽水罐的形狀被設計成對稱的(不計算罐掩的部分)。因此,一個空的汽水罐的重心(centre of mass)基本上在汽水罐的正中央位置。所以,一旦將空罐子傾斜,其重心因為受到重力(gravity)的影響,整個罐子便會倒在桌上。

然而,當自來水注入空罐子後,會讓整個物體(汽水罐及水)的重心位置出現變化,加上汽水罐的設計又能配合,結果便像不倒翁一樣立於桌上了。此時此刻,施加在整個物體之上的所有力(forces),包括其重力(weight)及反作用力(reaction),恰巧互相平衡(balance)呢!

■魔法小貼士

如果你不想以上魔法被揭穿,你千萬不要太早讓現場觀眾拿起汽水罐。建議你給他們一點時間,思考如何可以用他們的方法讓汽水罐變成「不倒翁」。

■科學探究

你可嘗試在汽水罐先後注入不同分量的水,並觀察不同分量的水如何影響汽水罐傾側於桌面的角度。

[常識學堂 084期]

 
 
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