物理

為什麼當我們從冷凍庫拿東西出來時,會有手指被東西黏住的感覺呢?

為什麼當我們從冷凍庫拿東西出來時,會有手指被東西黏住的感覺呢?

還記得很久以前有部電影,主角在雪地裡用舌頭去舔鐵杆上的冰,結果舌頭就黏在鐵杆上了。會造成這樣的結果,主要是因為當高溫物體接觸較低溫的物體時,熱量會由溫度高的地方向溫度低的地方流動。因此,當我們附有水氣的皮膚接觸到溫度低於零度的金屬後,手上水氣的熱能會瞬間轉移到金屬上,在這時如果熱能的流失讓水氣溫度低於了攝氏零度,此時水氣就會因此而結冰,使你的皮膚黏在金屬上。另外,因為金屬製品的導熱性很高,可以讓溫度瞬間的達到平衡。而木頭、塑膠之類的物品導熱性都很低,需要長時間的接觸才能使的溫度達到平衡。所以觸摸這類物品時不會使得手黏在物品上。 作者:陳怡吟 審查:林明聖

捲曲的吸管紙圈,遇到水後會發生什麼樣的變化?

捲曲的吸管紙圈,遇到水後會發生什麼樣的變化?

(C) 慢慢伸長,而且會變大一些。下圖是剛開始 下圖是最後結果,粗細變大一些,但長度增加許多 紙張纖維因毛細現象作用,迅速吸水後膨壓增加,使得皺縮的纖維伸長,因此紙圈圈的長度會逐漸增長!

手拿一張A4的紙,讓紙張從一人高的高度平平的掉落,結果會怎樣?

手拿一張A4的紙,讓紙張從一人高的高度平平的掉落,結果會怎樣?

大紙張轉動慣量大,所以不容易轉動,又因為萬有引力及紙張不可能完全水平,在考慮空氣中的氣流擾動之故,紙張會偏向一邊落下,又因空氣阻力之故,當速度加速後一定速度時,斜端墜下之空氣阻力加大,促使前端會揚起減速,後端變成向下傾斜,產生之字形停頓,再反向落下。

一小張的長方形紙條,從一人高的高度平平的掉落,結果會怎樣?

一小張的長方形紙條,從一人高的高度平平的掉落,結果會怎樣?

因為萬有引力和空氣的阻力關係,以長為轉軸之轉動慣量相較於以寬之轉動慣量小,因此使得紙條較容易以長方形的長軸來轉動。

三角形的紙條會怎樣落下?

三角形的紙條會怎樣落下?

1.因為萬有引力和空氣的阻力關係,使得紙條尖端空氣阻力較小而朝下方,並因為紙條的翻滾轉動,故成螺旋狀公轉。 2.至於自轉的部分,因為三角形的高較長,以底之轉動慣量小,相對較容易轉動,而產生自轉。

不用黏起來的紙環,可以吊起重物嗎?

不用黏起來的紙環,可以吊起重物嗎?

不用任何膠水固定紙環,將紙環連接處,至於紙環的上端或下端,當施力時,力的方向是上下垂直於紙環的,紙環W形接觸面積大,靜摩擦力增大,使得紙環不會向左右兩端移動,紙環就不會分開。因而可以吊起3公斤重的重物。另外ㄧ個前提是紙環的張力可以承受3公斤重的重物拉力。

如何拿出沉在瓶底的浮沉子?

如何拿出沉在瓶底的浮沉子?

【說明】 1.要拿出沉在瓶底的浮沉子,可以先倒出瓶內的水,拿出浮沉子後,瓶子重新裝水。這樣作法固然可以達到目的,但未免太浪費水,在節約用水的現在,不可這樣做,而且也不是最方便的方法。 2.倒立瓶子後,水會流出瓶子,但浮沉子並不會自動隨流水流出。瓶子倒立後,雖然也可以用手指勾出浮沉子,但水可能濺到地板,因此並不是最好的方法。 3.雖然可用夾子將浮沉子夾出,但不易找到這麼長的夾子,可以夾到瓶底的浮沉子。因此最方便的方法是用勾子,勾出瓶底的浮沉子,勾子的作法,請見動手做。 【動手做】浮沉勾子的作法 1.取一條塑膠繩子,約33公分長。 2.在繩子的一端綁一個小橡皮圈,如圖二。 3.繩子的另一端穿過喝飲料用的吸管,如圖三,就完成了一個浮沉勾子。 4.要取出沉在瓶底的浮沉子(圖一的A),橡皮圈與吸管成為約直角如圖三,如此比較容易從上套住沉在瓶底而直立的浮沉子。 5.若沉在瓶底的浮沉子並不直立,如圖一的B與C,就調整橡皮圈與吸管約為平行,如圖四,如此比較容易套上浮沉子。 6.將浮沉勾伸入寶特瓶內,橡皮圈套住了浮沉子後,一手的大拇指與食指抓住吸管的頂端,另一手的大拇指與食指拉緊塑膠繩(請見圖五的左右手指架勢),使橡皮圈套緊浮沉子,就可以將沉在瓶底的浮沉子勾上來。

如何製作與操作浮沉子依序沉浮?

如何製作與操作浮沉子依序沉浮?

【說明】 1.浮沉子在寶特瓶內的沉浮並不是以浮沉子本身的重量而定,要比較浮沉子在水中所得的浮力與其本身重量(重力)的大小而定。 2.要五個編號1~5的浮沉子,能在寶特瓶內依序沉下去,製作時並不需要一個比一個重,任意製作都可以(請見動手做)。 3.要浮沉子能在寶特瓶內依序沉下去,最重要的步驟在於調整浮沉子內的水量。當浮沉子放在杯內的水中時,浮沉子要一個比一個浮出水面多一點點就可以,如圖二。 【動手做】使用吸飲料用的吸管製作與操作聽話的五個浮沉子 1.剪一段吸飲料用的透明吸管(5~6公分長),用打火機或蠟燭的火焰熱一熱,使吸管稍微軟化後用箝子夾緊,以封住管口如圖三。 2.在吸管內放入2~4支(視吸管的粗細與長短而定)的銅釘(不易生銹)後,用同樣的方式封住吸管另一頭的管口。封這一個管口時,要與先前封住的管口垂直,如圖四。然後在兩端均封了口的吸管上端寫一個號碼(例如圖四的上端寫一個2字),另一端用另一支銅釘扎一小孔,如圖四中吸管的下端有一小孔。 3.同上述製作步驟的1與2,再作3個浮沉子,如此就有5個浮沉子。 【操作】 (一)觀察浮沉子的沉浮 1.將做好的浮沉子放入茶杯內的水中(有一個小孔的一端要朝下),用手指壓扁浮沉子的中腹部位後,在水中放開手指,浮沉子就會吸進一點水。 2.要細心調整浮沉子內的水量,當手指放開後,浮沉子必須只浮出水面一點點如圖五,如果不是這樣就要重覆步驟1。 3.調整好的浮沉子放入寶特瓶(瓶內裝水9.5分滿),蓋緊瓶蓋後,用手掌輕壓瓶子如圖一,浮沉子是否會沉下瓶底?放鬆壓力,浮沉子是否會浮上來?若不是,就必須取出浮沉子,重新在杯中調整浮沉子內的水量,可能只差一滴或半滴水。調好後再放入茶杯內,看看其浮沉情況適當後,才可放入寶特瓶內再試。 4.若成功了,就注意觀察這個透明的浮沉子在沉浮的過程中,浮沉子內的水面是否上升或下降,其水面高低相差如何? (二)操控浮沉子依序沉浮 1.將編號1與2的浮沉子,同前述方法調整,放入寶特瓶內,當手掌壓寶特瓶時,是否1號會先下沉,之後2號才開始下沉?放鬆手壓時,2號會先於1號浮上來。 2.同樣方法調整浮沉子3號後,放入寶特瓶內,試一試3個浮沉子是否會依序下沉,並反序浮上來。若成功了,就調整編號4與5的兩個浮沉子,在茶杯內調整其浮沉程度適當後,才放入寶特瓶內,試試其是否依序沉浮,如圖一。

浮沉子是什麼?

浮沉子是什麼?

【說明】 1.浮沉子的名稱除了浮沉玩偶之外,另有聽話的浮沉娃娃、聽話的潛水夫、Cartessian Diver、Philosophical toy等等名稱,因此但就名稱看起來好像是玩具。其實在寶特瓶內的浮沉子,能聽人使喚而沉浮,其中含有許多物理原理,雖然好玩,是一種益智玩具,但查現行(2008年)的高二課本,有三家介紹浮沉子。另外,正興國中林麗玲老師也將浮沉玩偶設計為資優課程教學,用以說明密度、比重、浮力原理等,因此浮沉子也可以說是科學教具。 2.浮沉子的作法有多種,最簡單的浮沉子,國小的小朋友也會自己做(見動手做)。 3.物體在水中的浮與沉,要看物體在水中所得的浮力與物體本身的重量(重力)而定。若重力大於浮力,物體就沉下去,重力小於浮力,物體就浮上來,若重力等於浮力,物體就會停在水中。浮沉子的沉浮就像潛水艇的沉浮,能由人來操縱。 4.浮沉子就其構造的不同,可以分成兩大類。一為浮沉子有小孔可讓水進出的。這類的浮沉子,當手壓寶特瓶時水會進入浮沉子,使其重量變大,但其浮力幾乎不變,以致於重力大於浮力而沉下去。另一類的浮沉子完全封閉,沒有小孔可讓水進出,因此當手壓寶特瓶時浮沉子的重量不變,但塑膠製的浮沉子,其體積會隨壓力而變小,以致於浮力小於重力而下沉。 【動手做】 利用喝飲料用的塑膠吸管與簡單工具製作幾個浮沉子,使其在寶特瓶內能依序沉浮。 【器材】 喝飲料用吸管、銅釘(5分長)、剪刀、尺、釘書機、簽字筆(油性) 【製作】 1.剪一段喝飲料用的吸管,約8公分長。 2.將吸管對折,兩端要錯開如圖(A),以便廣度足以釘書針釘牢兩股吸管。 3.在吸管的兩股,各放入銅釘兩支如圖(A),一支頭向上,另一支頭向下。 4.稍微用力壓扁吸管的末端後,用釘書機將兩股吸管釘住,如圖(B)。如此就完成了一個浮沉子(亦即浮沉娃娃)。若做了兩個以上的浮沉子,就在浮沉子的頂端編號碼。如圖(E)中的1、2、3。 【操作】 1.用約200毫升的透明杯取清水約八分滿。 2.浮沉子的開口向下,放進水中,手指輕壓浮沉子,擠出浮沉子內的空氣,放鬆手壓,水就進入浮沉子內,放了手,浮沉子就直立於水中。若不直立,看看釘子是否在浮沉子的底端。 3.要注意:必須使浮沉子只露出水面一點點如圖(D),不然就要重複操作2。 4.輕取浮沉子,放進寶特瓶內,蓋緊瓶蓋,然後壓放瓶子如圖(E),看看浮沉子是否會隨壓放瓶子沉浮。如不是,就取出浮沉子,再在杯子內調整其重量,務使浮沉子只浮出水面一點點。 5.若一個浮沉子能隨手壓沉浮,就放進寶特瓶內編號2與3的浮沉子,然後設法使浮沉子依序沉浮。 6.若三個浮沉子均能依號碼的次序沉浮,就再做幾個浮沉子,編號4、5、……,挑戰最多能操控幾個浮沉子依序沉浮。

哪種物質熱傳導較好呢?

哪種物質熱傳導較好呢?

傳導是指熱經由物體傳送,從溫度高的地方傳到溫度低的地方。不同的物體對於熱的傳導效果並不相同,金屬對熱的傳導效果通常比非金屬對熱的傳導效果來得好。生活中常見的物質對熱的傳導速率大致是:銀>銅>鐵>水銀>水>空氣。一般而言,傳熱速率是:金屬>液體>氣體。