会沉会浮的秘密:让葡萄干跳舞

入门 适合 6-12 岁 约 15 分钟

今天学会

  • 把葡萄干放进汽水,观察它们一上一下"跳舞"
  • 发现气泡附在葡萄干上带它上浮、气泡破了又下沉
  • 明白东西的浮沉和气泡带来的浮力有关

给你几颗小小的葡萄干,它们能在一杯汽水里跳一整支舞——沉下去、浮上来、翻个身、又沉下去,一上一下停不下来,像有生命一样。不用手碰,它们自己就动起来了。快找一杯汽水来试试。

要准备什么

  • 一杯透明的汽水(雪碧、苏打水这种没颜色的最好看,能看清里面的气泡)
  • 几颗葡萄干(新鲜、颗粒小的效果好;花生米、小块意面也能试)
  • 一个透明的玻璃杯(能看清杯子里上上下下的动静)
  • 一点耐心(有时候要等十几二十秒葡萄干才开始跳)

材料平铺——一瓶透明汽水、一小把葡萄干、一个透明玻璃杯,各自标注名称

动手做

第 1 步:倒一杯汽水

把汽水倒进透明玻璃杯里,倒到大半杯。倒的时候你会看到好多小气泡”嘶嘶”地往上冒——这些气泡就是等下让葡萄干跳舞的关键,先记住它们。

倒好后先别急,让汽水稍微静一静,别让它满是大泡沫。

第 2 步:放进几颗葡萄干

拿几颗葡萄干,一颗一颗轻轻放进汽水里。

刚放进去,葡萄干会慢慢沉到杯底——因为一颗葡萄干比同样大小的一口汽水要重一些,所以它沉下去了。别急,好戏才刚开始。

透明杯装汽水,几颗葡萄干沉在杯底,杯里画满向上冒的小气泡,葡萄干表面开始附着几个小气泡

第 3 步:盯着杯底,看气泡怎么裹住葡萄干

眼睛贴近杯子,仔细看沉在底下的葡萄干。你会发现汽水里的小气泡一个接一个地粘到葡萄干皱皱的表面上,越粘越多,把葡萄干裹起来。

葡萄干表面坑坑洼洼、皱皱巴巴的,气泡特别容易挂在上面——这就是为什么用葡萄干比用光滑的东西更好玩。

第 4 步:看葡萄干浮上来、又沉下去

粘的气泡够多了,神奇的事发生了:葡萄干带着一身气泡浮了上来,一路升到水面!

可一到水面,那些气泡”啵、啵”地破掉、跑到空气里,葡萄干一下子没了气泡这个”救生圈”,就又沉回杯底。到了杯底,气泡再一次一个个粘上来,攒够了再浮起来……就这样一上一下,跳个不停,能跳好久好久,直到汽水里的气泡快跑光了才慢慢停下来。

同一个杯子三格连环——葡萄干在底部被气泡包住、裹着气泡升到水面、水面气泡破裂葡萄干下沉,上下箭头串起循环

为什么会这样

葡萄干为什么一会儿沉、一会儿浮?关键在气泡给了它一股往上托的力,这股力叫浮力

先说为什么一开始会沉。把一颗葡萄干和它旁边同样大小的一口汽水比一比,葡萄干更重一些(我们说它更”密”、更”沉甸甸”),所以它斗不过往下拉它的重力,就沉到了杯底。

汽水里的气泡是一种气体,叫二氧化碳,它又轻又想往上跑。当很多气泡粘满葡萄干、把它裹起来,就相当于给葡萄干绑了一圈小小的”游泳圈”。这些气泡拼命想往上升,一起用力把葡萄干往上托——托的这股劲儿(浮力)超过了往下拉的重力,葡萄干就浮起来了。

浮到水面,气泡露出来”啵”地破掉、跑掉,“游泳圈”没了,往上托的力一下子消失,只剩往下的重力,葡萄干当然又沉下去。到了底下,气泡再来裹一层,攒够了再浮……一沉一浮就这么循环起来。等汽水放久了、气泡都跑光了,没有气泡再来帮忙,葡萄干就只能安安静静躺在杯底不动了。

一句话记住:能不能浮起来,要看往上托的浮力和往下拉的重力谁更大。 气泡多,浮力赢,就浮;气泡破了,重力赢,就沉。

玩出新花样

  • 让鸡蛋浮起来:拿一杯清水,把生鸡蛋放进去,它会沉底;接着往水里一勺一勺加盐、搅化,加着加着鸡蛋会慢慢浮起来——因为盐水变得比鸡蛋更”沉”,托得动鸡蛋了。这也是浮力的把戏。
  • 换东西比一比:把葡萄干换成花生米、玉米粒、小块生意面,看谁跳得最欢,猜猜为什么(表面越皱、越好挂气泡的越爱跳)。
  • 给汽水计时:从放进葡萄干开始记时间,看它们能一直跳多久,什么时候彻底停下来——顺便发现汽水放越久、气泡越少,跳得越没劲。