核心概念
物理學
體積
氣壓
真空
簡介
你有沒有在廚房幫忙時發現食譜需要用到蛋白?你是否用蛋殼來分離蛋黃和蛋白?除了用蛋殼分離,你還可以利用科學!在這個活動中,你將使用簡單的工具來探索物理學如何幫助你完成日常任務——例如分離蛋黃和蛋白。
背景知識
雖然我們看不見,但我們的世界充滿了空氣分子,它們充滿了我們周圍的空氣。即使你看不見它們,如果你用手給你的臉扇風,你可以感覺到它們的移動。臉頰上輕輕的微風就是由空氣分子引起的!
關於支援科學新聞報道
如果你喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,你正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
空氣分子會對我們世界中的一切施加壓力或力——包括你!你可以透過鼓起你的臉頰來感受到那些空氣分子的壓力。按壓你的臉頰——注意它們感覺有多堅實。你能輕輕地按壓你的臉頰並在你的嘴裡左右移動空氣嗎?你的嘴裡只是空氣,但那些空氣分子會對你的臉頰兩側施加力。空氣分子的力在這個活動中很重要。那些空氣分子會作用於瓶子內的空氣,賦予它一些非常神奇的廚房超能力!
材料
兩個一次性水瓶
一到兩個雞蛋(第二個雞蛋是備用的!)
兩個盤子或碗(白色效果最佳。)
剪刀
一位成年幫手
準備工作
請你的成年幫手用剪刀在一個水瓶的底部剪一個小孔,大約四分之一英寸寬。這將是2號瓶。沒有孔的水瓶將是1號瓶。
步驟
輕輕地將雞蛋打在盤子或碗上,確保蛋黃完整。如有必要,請你的成年幫手幫忙完成此步驟。
將1號瓶(沒有孔)放在盤子上,瓶口朝下。擠壓並按住瓶子的兩側,使其稍微向內摺疊。
將瓶子降低到盤子上,使其輕輕接觸蛋黃。繼續按住瓶子,但鬆開你的擠壓,使瓶子的兩側恢復到正常位置。當你鬆開瓶子的兩側時,蛋黃會發生什麼變化?蛋白會發生什麼變化?
在蛋黃在瓶子裡的時候,小心地提起瓶子,並將其移動到第二個碗或盤子。將瓶口直接放在碗/盤子的表面上,並輕輕擠壓瓶子的兩側。當你擠壓瓶子時,蛋黃會發生什麼變化?
重複這些步驟,將蛋黃移回它開始的盤子/碗。確保輕輕地進行此操作,以便你的蛋黃保持完整!
將1號瓶放在一邊,拿起2號瓶(底部有孔)。
將2號瓶放在盤子上,瓶口朝下。擠壓並按住瓶子的兩側,使其稍微向內摺疊。
將瓶子降低到盤子上,使其輕輕接觸蛋黃。繼續按住瓶子,但鬆開你的擠壓,使瓶子的兩側恢復到正常位置。當你鬆開瓶子的兩側時,蛋黃會發生什麼變化?這與1號瓶發生的情況不同嗎?你如何解釋這種變化?
將你的手指牢牢地按在2號瓶底部的孔上。在保持孔被覆蓋的情況下,嘗試像以前一樣透過擠壓和釋放瓶子的兩側再次吸起蛋黃。當你鬆開瓶子的兩側時,蛋黃會發生什麼變化?這與孔未被覆蓋時發生的情況不同嗎?你如何解釋這種變化?
觀察和結果
在這個活動中,你使用塑膠瓶將蛋黃從一個盤子分離並移動到另一個盤子!然而,當你使用底部有孔的瓶子時,你可能會發現無法吸起蛋黃。當你用手指蓋住孔時,你可以再次移動蛋黃。
為什麼在瓶子上新增一個小孔會破壞它神奇的蛋真空吸力?簡單的答案是,如果真空容器有孔,它們就無法工作!為了理解這一點,我們需要理解為什麼瓶子能夠首先吸起蛋黃。
你之所以能夠使用水瓶吸起蛋黃,是因為氣壓。即使它看起來是空的,你的水瓶也充滿了空氣。當你擠壓瓶子時,你擠出了一些空氣。將瓶子放在蛋黃的頂部形成了一個密封——就像一個蓋子。沒有更多的空氣可以進入或離開瓶子。當你鬆開瓶子的兩側時,你在瓶子內部創造了更多的空間,但沒有更多的空氣可以進入。由於瓶子內部的空氣較少但空間較大,因此瓶子內部的壓力低於外部。外部較高的氣壓將蛋黃推入瓶子內部!
然而,當你在2號瓶底部切出一個孔時,即使蛋黃密封了瓶口,空氣也可以進入和離開瓶子。結果,當你鬆開瓶子的兩側時,更多的空氣會透過孔湧入以填充該空間。因此,瓶子內部的氣壓與外部壓力保持相同,沒有力推動蛋黃。當你蓋住孔時,你密封了瓶子,因此它的表現就像沒有孔一樣,並且產生了像1號瓶那樣的壓力差。
清理
務必用肥皂和溫水徹底清洗你的手和任何接觸過生雞蛋的東西。用你的雞蛋(或雞蛋)做一些美味的東西與你的成年幫手分享。
更多探索 倒塌的拱門:蛋殼驚人的強度,來自科學夥伴
鹹味科學:在水中漂浮的雞蛋,來自《大眾科學》 一根很長的吸管,來自《大眾科學》 適合所有年齡段的科學活動!,來自科學夥伴
此活動由科學夥伴合作推出
