雖然早在幾年前就在學校做給國中小朋友看過了，是每年教到大氣壓力必展示的教具之一，但是為什麼現在還要重新做這個神奇魚缸呢？這是因為意義不同，巧連智2009年7月號中有個關於大氣壓力的科學實驗，小朋友和我連續說三天了，想要做書中翔翔的爸爸所做的大氣壓力實驗，翔翔和可樂球都很興奮做這個實驗。如果放一隻金魚進去，金魚還能在瓶子裡面游來游去，在瓶子裡裝飾一些東西會更漂亮。（這些話是小朋友在我打文章時，在一旁要我加到文章中的，順便訓練他的口條）
寶特瓶被切開，水竟然不會流出來？真有這麼神奇？
用美工刀切開缺口的這個動作，要由大人幫忙，玩得才安全
為什麼會出現這個盆子？因為即將要用到了
用刀片切開適當大小後，將上半瓶身向內側壓進去，再以旋緊瓶蓋的方式，從切口處加水，沒有水槽時，要左右搖晃瓶身，將空氣趕出來，水才加得進去。如果有水槽或水桶就會更方便，只要在水面下裝水再旋緊瓶蓋即可。
寶特瓶一定要裝滿水嗎？不用啦！
只要看得到現象，隨意即可，內外水位有高低差異就行
不曉得坊間科普書籍為什麼都統一編寫說「要裝滿」？
水不會從神奇魚缸的開口流出來，是因為大氣壓力的關係，當瓶蓋轉緊時，空氣進不去，加上水將瓶內外的氣體隔開，使得瓶內形成一個密閉空間。瓶中的空氣量少，所以氣壓低，而2公升裝的寶特瓶高約25公分左右，扣掉切口高度後，瓶內外水壓差異不會超過20 gw／cm2，瓶外較高的大氣壓力足以將水壓住，所以瓶裡的水不會從開口流出。
根據波以耳定律，相同溫度下，PV為一定值。假設瓶中的水想要流出來，勢必會使瓶內空氣的空間增加，那麼瓶內氣壓便愈形降低，這樣一來，外界大氣壓力便更有理由壓著不讓水從切口處流出來了。
用雙手拇指由瓶身最上方開始往內壓，將缺口上方的寶特瓶瓶身壓向內側
越往下方，就必須將瓶身捏緊，不然會彈回來哦
如果把瓶蓋打開，空氣會從瓶口進入，使瓶內外氣體壓力平衡，瓶子裡面的水就會因為本身的液體壓力要達到平衡而流出瓶外，是一種另類的連通管，瓶內外的水平面會一樣高。
切口要水平而平整，也不能把寶特瓶放在不平的地方
神奇魚缸主要是要讓小朋友觀察及了解大氣壓力的原理，如果想要操作，就要先把瓶蓋轉緊，再從開口處裝水，有沒有裝滿都沒有關係，但最好是在流理台或浴室做實驗，才不會把地上弄得濕漉漉的。
水面會有點突出，而不是與切口對齊，這是因為水的表面張力
即使把手指伸進去，水也不一定漏出來
瓶子直立時，瓶身下方的橫向切口要水平，切口不能太長，大約是圓周長的三分之一，神奇魚缸才不會漏水。
用綠色的瓶子裝，可以省卻添加色素的步驟
不過如果想做漂亮的魚缸，最好選擇透明的瓶身，標籤紙也要方便取下的才行
可以從開口處放些常見的水草和彩色琉璃石到瓶子裡面
或是想怎麼裝飾都可以
其實一般寵物店裡早有類似這種原理的器具，可以讓主人臨時有事出遠門時，不用擔心自己心愛的寵物或植物沒有水可以補充。或者是從養雞場的水槽也可以看到這種設計，農場主人只要看到水槽外原本的水位降低了，就知道該補充水源了。怎麼做？寶特瓶倒插在杯子裡面即可，就這麼簡單，不用擔心水會一洩千里，相信科學吧！
沒有留言:
張貼留言