餐桌物理學-杯中小漩渦

餐桌物理學-杯中小漩渦

目的

利用生活常用的器皿及隨處可得的材料做簡易物理實驗。


實驗

實驗裝置:冰塊、杯子、熱水。

 

原理思考

杯中裝滿熱水,緩緩將冰塊將放進熱水中,觀察冰塊的狀態。

 

當冰塊置入水中,第一個明顯的現象是融化,但除了融化以外,你是否觀察到冰塊開始旋轉、而且會愈轉愈快!想一想為什麼? 冰塊剛放入熱水中,接觸熱水的冰塊表面馬上開始融化,於是在冰塊表面形成一層比熱水溫度低、但比冰塊溫度高的液體層。想一想,當流體中不同位置的溫度不同時,流體會發生什麼現象?是不是會開始對流、由溫度高的地方向溫度低的地方流動,所以熱水這時候會由哪裡流向哪裡?對冰塊造成什麼影響?而當冰塊繼續融化使得體積愈來愈小,這時對它的轉速又會產生什麼變化?如果你回答了以上的問題,自然就明白了為什麼冰塊會自動地旋轉起來、而且愈轉愈快直到完全融化。

 

討論

如果是放進一杯冰水中,旋轉的現象會更明顯、還是相反?

 

製作

朱慶琪

 

撰稿

朱慶琪