2015年1月6日

科學玩具-物性-蛋殼再怎麼密也有縫Part3

有水,除了能提供化學反應的環境,也能提供物理環境中不可忽視的作用力-浮力,讓浸沒於液面下的部分獲得等同於相同體積液體重量的向上作用力。看似部分重量憑空消失,而使物體減輕,但其實是「抵銷」的概念。可以這樣譬喻,由於物體佔據了原本液體存在的空間,使得作用在液體上的作用力轉嫁到物體上,如同鳩占鵲巢一樣,母鳥不管是不是自己所生的同類,仍會視如己出地把捕捉回來的食物餵給巢中的幼雛。

但是,一遇到需要浮力才能輔助或行動的裝置,水就不能平白無故的消失,因為一旦液面下降,沒有自身驅動力的物件能運作的空間必定會受到限制。像是底下的水舞精靈,它本來在充滿水的柱狀管中是活動自如的,本身密度小於水的它,在完全沉浸時會向上移動,所以在手臂上各有一條絲線拉住,不讓它一直上升到管子頂部,這樣會很像被推擠到玻璃門上的人,反而動彈不得。
在水中才能活動自如的水舞精靈,若是逐漸失去了舞台,就再也High不起來

絲線的作用一方面是拉住精靈,限制它在水中的高度,另一方面,絲線的一端連接到電磁鐵,電磁鐵搭配著音樂頻率進行通電與斷電,絲線便在一收一放間帶動精靈進行輕巧的舞蹈,看起來就好像在水中跳舞一樣。這個玩具也能感應聲音與振動,輕敲桌面便能來上一段律動,這個技術十幾年前就有,後來則是轉變成數字商店的集點贈品科學玩具-電磁-踢踏舞公仔
過了十幾年後,精靈受限於液面下降,再也沒有辦法像以前一樣活動自如
恰似龍困淺灘之態,無力可回天

但管中的水逐年減少似乎是不可抵擋的趨勢,水面下降讓精靈的活動空間變得狹隘。無法再像以前上升至那麼高的壞處就是絲線無法緊繃,連帶著的壞處就是不能帶動精靈的動作,然而,振動感應器完好、電磁鐵沒故障、絲線沒斷、精靈依然浮著,卻因為外在環境因素導致「玩具失格」

另外一個更簡單的例子就是掌中戲水,是當初在飛機上的小贈品,相信很多大人都曾經玩過或擁有過這個小玩意兒,前年的速食店兒童餐贈品也有出現過相同功能的玩具。主要是藉由水流的流動來帶動質輕的小套環,在流體中獲得動力與面臨阻力,使得小套環運動到最高點時再逐漸下降,有些套環能幸運的套進長柱,但大部分的套環只能緩緩落下,等待下一次的擾動再次帶著它們向上找尋機會。
一旁的長柱上掛滿了許多小套環,中間的長柱卻一個也沒有
利用水流使套環移動,水面卻也縮限套環的活動空間,水能載舟,亦能覆舟

如果水面下降了,本身無動力的套環是不可能像鯉魚躍龍門一樣的跳出水面,再加上水的附著力拉著,讓套環頂多浮出水面就得被迫向下沉沒。最上方的長柱凸出了水面,再也沒有任何一個套環能再次光臨,就像汪洋中的島嶼一樣,獨立卻孤單。