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科学电台丨悬浮的水球实验

2023-05-20 00:56

来源:素质教育中心

作者:

这一天,东方博士、贝壳小队和斯科特来到空间站实验舱,一起给同学们录制空间站实验课。

徐小客:博士,今天要做什么实验?

东方博士:太空环境中的水球实验。

钱贝贝:水球?用气球装满水吗?

东方博士:贝贝,在太空中我们可以不依赖气球,也能做出水球哦~

徐小客:哦~博士,我知道了,在空间站里,从水袋里跑出来的水就会变成一个圆圆的小水球。博士,是不是直接用水袋挤出一个水球来。

东方博士:我们要做的实验不只是这么简单。首先,先用水来做一个水膜,就像我们吹泡泡前,用泡泡棒蘸取泡泡液,形成的那一层膜。

钱贝贝:那需要一些洗洁精吗?

东方博士:用纯水就可以。

徐小客:那泡泡棒呢?

斯科特:嘿嘿,看我的,变身~

旁白:只见斯科特的机械臂发生变形弯转,最后变成了一个特制金属圈【机械臂声音】。斯科特将金属圈轻轻地放入水袋,然后再慢慢地抽出,这时在金属圈上形成一个大大的水膜。

钱贝贝:哇~真的可以哎,像一面放大镜。

徐小客:哇塞,好神奇,这在地面上很难实现的,只有泡泡液可以,到底是为什么呢?

东方博士:在太空失重状态下,水的表面张力减小,所以纯水也能够轻松地形成漂亮的水膜。其实在地面上,正是因为泡泡液的表面张力比水的表面张力小,才能形成一层泡泡膜。这就是太空中独特的水的表面张力实验。

斯科特:哎哎哎哎【被摇晃的感觉】,小客,你摇晃我胳膊干什么?

徐小客:我看看能不能晃出泡泡来

钱贝贝:泡泡倒没有,你晃出来几个小水滴。小客,你快别晃斯科特了,水膜都要晃散了,赶紧用吸水纸把这些小水滴收集起来。

徐小客:这水膜看着还挺结实的,嘿嘿。

徐小客:博士,能用水膜来吹气球吗?

钱贝贝:小客,你总有一些千奇百怪的想法,博士,可以吗?用水来包裹空气。我也很好奇!

东方博士:没问题,不过,要先把这个水膜胀成一颗水球。

徐小客:我来我来,我可以的

钱贝贝:我也想试试。

旁白:东方博士把水袋交给小客和贝贝,他们站在水膜的两侧,轻轻得往水膜上注水,水膜很快变成一个亮晶晶的大水球。

钱贝贝:小客,我从这个水球里看到了倒立的你哎~

徐小客:贝贝,我也看到了倒立的你!

斯科特:那是因为水球相当于一个凸透镜,光线穿过水球发生折射,所以你们通过水球看到的对方都是倒立的。

徐小客:东方博士,到你啦,快给我们看看怎么用水来包裹空气。

旁白:东方博士拿出注射器,将针头插入大水球,慢慢注入空气,神奇的事情发生了,水球内部出现了一个充满空气的空心球,并且悬浮在水球正中心。

钱贝贝:哇~博士,我在水球里看到了两个小客,外面的还是倒立的,中间新出现的球里小客变成了正常的,好神奇啊~

徐小客:因为有两个水球,相当于两个凸透镜组合在一起。光线通过外面的大水球只发生两次折射,所以外面的水球看到的人像是倒立的,而光线通过中间的空心球,相当通过两个凸透镜,光线发生四次折射,所以中间空气球看到的是正立的人像。

东方博士:小客说的没错,而且正是因为太空的失重环境,才能看到这样神奇的景象。

徐小客:这个神奇的景象必须拍个照纪念一下,斯科特,快帮我拍一张!

斯科特:【拍照声音】拍好啦!

钱贝贝:东方博士,还有什么好玩儿的水球实验吗?

徐小客:诶,我想到了,我们的食品物资里有泡腾片,在地面上,泡腾片扔进水里会出现许多小气泡,那在太空里会怎么样呢?

东方博士:不妨我们拿来试一试!

徐小客:我去拿,我去拿!

旁白:徐小客拿来泡腾片,把它慢慢塞进水球里。泡腾片遇到水后产生了许多气泡,但这些气泡好像被水球束缚住了。

钱贝贝:泡腾片产生的小气泡跑不出来,而且水球也慢慢被撑大了。

徐小客:像公园里的大气球里面装着很多小气球。

东方博士:这也是因为太空的失重环境,没有重力也没有浮力,泡腾片产生的小气泡不会上浮,而是相互挤压,把水球撑大了,水球一点点膨胀了起来,这就是浮力消失实验。

徐小客:突然激发了我的创作灵感,我还有液体颜料!

钱贝贝:小客,你在干什么?

徐小客:把颜料挤进水球里看看会怎样~

钱贝贝:哇塞,好看耶,不错!

徐小客:科学与艺术的结合,简直是一个完美的作品啊!这个要永久保存,到地面上,我可以开一个太空艺术展,我的想法不错吧,哈哈!

斯科特:可是,我还要工作啊,我的机械臂可不能永久借给你~

徐小客:额~是哦,那就拍个照片吧!

 

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