肥皂泡泡中的神秘 STEM肥皂泡泡中的神秘 STEM

2020-07-31  阅读 928 次

肥皂泡泡中的神秘 STEM肥皂泡泡中的神秘 STEM

玩肥皂泡时,会看到彩虹颜色的变化。

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两次反射出来的光会进行重叠产生干涉,不同的干涉结果就产生出不同颜色的光。由于肥皂泡泡膜的厚度并不完全均匀,而且水分会一直蒸发,光的颜色也会跟随变化。

肥皂泡与直径相关

吹出来的肥皂泡大小基本是由肥皂泡吹制器上的胶圈直径决定,直径愈大,所造出的肥皂泡就愈大,可是肥皂愈大亦会令重量增加,较容易下垂和破裂。

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製作吹制器的物料十分重要,圈环设计要有足够粗度使得肥皂水更容易粘在环上。

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如要在家製作肥皂泡,可以利用洗洁精、洗头水、甘油、糖浆和水依一定的比例混合便製作出肥皂泡水。

成份中涉及科学

吹出来的肥皂泡有大有小,取决于肥皂泡水内的成分会构成表面张力可承受力,再由吹风口的大小和吹风的力度所形成。至于吹出来的肥皂泡在空中逗留的时间却很短暂,肥皂泡中的水分会被蒸发,它们又会因触碰其它物体或被外来的风弄破,更会因为地深吸力令肥皂泡下垂落地而不能维持在空气中太久。

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甘油是另一种加强肥皂泡不易破裂的秘密。

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水的表面层有一种特定的表面张力。

在肥皂泡水中加入甘油,由于油会浮在水的表面,有助减低水分被蒸发而加强肥皂泡的持久性。同时,甘油也会增强肥皂泡水的表面张力,令它们不易破裂,可是加入甘油后吹出来的肥皂泡虽然尺寸可以较大,但它亦较厚重而容易往下堕,不能在空中停留太久。

泡泡枪的机械工程

泡泡枪内装有摩打,当按下按钮形成闭合电路令摩打转动驱动扇叶转动产生风,风会通过吹管送到吹咀圈位置。在按钮的同时带动了另一组连桿机关,把空气注入盛载肥皂波水的瓶,增加瓶内气压令肥皂泡来从幼胶管抽走到吹管口的集水区。

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泡泡枪的出现令到不少大小朋友带来更多的欢乐,一按下按钮就能够连续吹出多个大小相近的肥皂泡。

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连接多层机关带动水拨上下移动,令肥皂泡水薄薄地张在枪口的胶圈中,当遇到由扇叶转动吹出风时,就可造出多个大小相约的肥皂泡。

肥皂泡的艺术创作

有些魔术表演也会加入肥皂泡的元素,甚至会利用特大肥皂泡包住整个人,要创作那幺大的肥皂泡是需要计算好肥皂泡水中甘油的比例、吹制器直径的大小和吹风的速度,所以表演前必需要预备充足,不然会影响表演效果。

小小的一个肥皂泡中蕴藏了不少 STEM 的元素,大家记得玩乐的时候都要思考一下背后的小知识。

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