浮沉子-試管版

浮沉子-試管版

目的

演示物體所受浮力(buoyancy force)與其排開液體體積的關係。


實驗

保特瓶內注滿水,再將滴管放入保特瓶中,滴管內留有些許空氣,使其浮在保特瓶中,觀察增加水壓(water pressure)後滴管的情形。

 

原理思考

為什麼對保特瓶施壓後滴管會下沉?

 

物體所受到的浮力等於其排開液重,當水壓增加時則滴管內空氣受到壓縮,體積變小,排開水量變少,因此其所受浮力變小,無法提供滴管足夠浮力,滴管就會往下沉。

 

討論

1.若將水換成其它液體是否仍有此現象?

2.為什麼要在試管切口處夾上些許迴紋針?

 

1.若該液體密度小於迴紋針密度時,仍會有此現象。
2. 夾上迴紋針只是單純的增加浮沉子的重量,因為塑膠滴管本身是無法下沉。

 

關於實驗

1.在本演示中因迴紋針方便取得而使用之,亦可使用其它易得的物品取代之。
2.取一支塑膠滴管剪半,留含有球狀部的末端,並在切口處夾上些許迴紋針增加重量。
3.迴紋針易生鏽,使用後請儘速取下並擦乾。
4.請盡量選用光滑瓶身的寶特瓶,效果較佳。
5.可同本網站中的浮沉子做比較


參考資料

"Fundamentals of Physics", 7th ed., John Wiley & Sons, 2005, New York. Ch14.Hallday, Resnick, Walker


製作

v.1 伍瀀肇


指導老師

朱慶琪


撰稿

黃時霖