2012年12月23日

科學遊戲-物性-變形磚


科普書籍「科學家死也要做的100件事」以及「趣味理科實驗&工藝」裏寫著這個趣味實驗一定要做。其實變形磚可以排入有機化合物的教材,尤其是聚合物單元,也就是高分子化合物單元,因為很省錢但卻有實際體驗的功效。
做法是水與玉米粉以107的比例調配好。先將水放入容器中,逐漸放入玉米粉,並用手捏攪均勻,即可進行一些物理性質的操作(太白粉與地瓜粉也有相同功用)。變形磚不著色時,本身是白色的,不妨以水彩顏料或食用色素著色,紫色和綠色給人一種毛骨悚然的感覺,可以試試看自己忍受噁心的極限在哪裡。

這曾經在2007年物理教學及示範研討會中,由高師大周建和教授在舞台上演示過,將一根手指頭鑽進容器中的變形磚中,可以慢速或快速兩種方式鑽進。
若挖取一些變形磚放在手掌中,持續加上應力或停止應力作用,將會發現兩者所產生的物理性質有所不同。用力抓緊然後放手,結果是變成像石頭一般硬梆梆的固體。若換成慢慢地鬆手,結果就變成黏糊狀的液體並且從指縫間流下,那種觸感是會令人著迷的唷!而反應出來的,其實就是水溶液黏滯力的改變。
而真正的原因是-擴溶現象。含有分子的飽和溶液,當我們緩慢施力的時候,澱粉粒子是分散的,所以很容易陷下去,但是用力壓時,澱粉粒子會被擠壓而排列整齊,抵抗外來的力量,這就是擴溶現象的原因。例如我們打赤腳走在沙灘上時,若用力踏下去,沙子就會變硬,慢慢地踩下去則腳會往下沉。
延伸實驗 
若在距離變形磚1公尺的高度,投擲一顆生雞蛋看看。下面應該是堅硬的,蛋在掉落的同時發出一聲鈍音,但是蛋殼…過一會兒之後,蛋漸漸往下沉,好像掉進液體裡一般。這到底是為什麼呢?

曾經將科學實驗社所做的實驗-變形磚,拿回任教的一年級分享。經過許多學生鹹豬手的蹂躪,期間充分地混進了一些肉眼看不見的微生物。

經過一兩天的沉澱靜置,想拿給二年級的學生感受看看時,才發現整桶太白粉都已經發酵了,到處都有膨脹的氣泡,還不時發出陣陣惡臭。聞到的人莫不掩面而逃,連我拿著盆子時都得把雙手伸直,離我遠遠地,二年級的同學每個都不想再聞第二次這種味道。

起司的製作過程本來就是要加入菌種培養的,但是一年級所添加的可能是會發出臭味的菌種,才能製造出人生難得幾回有的美妙氣味啊!(我封它為第二名的臭味,第一名是發臭的雞蛋,為什麼我都聞得到?)有時候非得要噁心叭啦的實驗才會吸引人去做,也才能深植人心。

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