在一個悠閒的午後 狐狸貓去小數蛙家玩大富翁 狐狸貓剛好走到了「死海」這格 格子上面的條件寫: 玩家選擇 「體驗不用支撐物漂在死海上」 減1000元 狐狸貓覺得奇怪 人可以輕鬆浮在死海上 但平常在泳池裡 人都會往下沉 你可以幫狐狸貓解決這個問題嗎? 小數蛙解釋: 因為死海的水 密度比游泳池的水還要大 還記得 浮力等於物體排開的液體重量嗎? 平常人在游泳池浮不太起來 是因為游泳池給予的浮力 小於人本身的重量 所以才會無法浮起 但死海的水 因為富含鹽巴 所以密度比一般泳池的水還要來得大 在相同的排水量下 死海排開液體的重量 會比一般泳池大 也就代表 在死海所受浮力較大 所以可以讓人浮起來 狐狸貓覺得這樣講很有道理 但是他又沒有去過死海 也不可能把游泳池裡的水都倒滿鹽巴 很難想像沒穿游泳圈的情況下 在不同密度的水裡 居然有這樣的差異 小數蛙為了證明物體所受浮力 會因為在不同密度的溶液中 有不同的大小 於是拿了酒精、水和食鹽水 三種液體的密度分別為: 每立方公分0.8公克 每立方公分1公克 和每立方公分1.2公克 然後再將物體放入不同液體中 結果物體都浮在液面上 小數蛙問狐狸貓: 在不同溶液裡 排開液體的體積 有什麼不同嗎? 狐狸貓發現 明明是同一種物體 但沉入液面最多的是酒精 在水中次之 最少的是食鹽水 小數蛙稱讚狐狸貓的觀察很準確 因為物體浸在密度越小的液體中 如果要能夠浮在液面上 就必須排開更多的液體體積 才能產生跟物體重量相等的浮力 聊著聊著 狐狸貓肚子就餓了 於是小數蛙到廚房 拿了一杯珍珠愛玉蜜茶給狐狸貓 他發現到珍珠都會沉在底下 但是愛玉是浮在液面上的 還記得之前學過密度的概念嗎? 密度大的物質會沉在下方 當珍珠完全沒入水中後 會繼續往下沉至底部 代表珍珠所受浮力小於珍珠重量 而這種會沉在液體內的物質 我們稱為沉體 反之 愛玉的密度小於液體密度 會浮在液面上 代表愛玉所受浮力 等於愛玉在空氣中測到的重量 此時稱這類物質為浮體 狐狸貓還發現 浮體所受的浮力 都會剛好等於物體重量欸! 小數蛙稱讚狐狸貓的觀察真敏銳 就像他說的一樣 而沉體的浮力大小 則是由排開液體重量來判斷 小數蛙接著問: 那像這樣改變浮力大小的概念 在生活中的應用有哪些呢? 狐狸貓知道 就是熱氣球! 之前去看熱氣球時 熱氣球一開始會先在地面上 把加熱後的空氣灌進去後 使氣球內空氣的平均密度 小於外界空氣的密度 當有足夠的空氣灌入後 此時浮力大於重力 氣球就會往上飄 只要再控制火力大小 就可以調整熱氣球的高度 而除了熱氣球以外 潛水艇是透過改變重量大小 來控制深淺的位置喔! 潛水艇的外殼有一個空水槽 當海水進入水槽內 潛水艇的平均密度就會提高 進而使潛水艇下沉 如果希望潛水艇浮起 則需要將水槽內的水排出 另外 還有魚能悠遊在不同深度的海水中 是因為魚體 可以控制體內的魚鰾大小 魚鰾是一個氣囊 可以改變魚的平均密度 當氣囊膨脹時 可以增加魚的排水體積 進而讓魚受到的浮力變大 所以會往上浮 狐狸貓也想到: 所以如果發生船難 使用救生衣時 需要將救生衣充滿氣體 透過增加浮力的方式 使救生衣在水上能浮起! 小數蛙讚美狐狸貓 腦筋動得真快呢! 兩人就在歡笑對談中 度過一個悠閒的假日 接下來 就由狐狸貓來為大家複習今日重點吧! 當物體浮在不同液體的時候 因為液體密度大小不同 所以浮在水面上的體積大小也會不同 接著是沉浮體的區別 浮體是物體密度小於液體密度 物體會浮在水面上 此時浮力等於物重 而沉體是物體密度大於液體密度 物體會沉於底部 此時浮力小於物重 最後 一起來腦力激盪一下 園遊會到了 狐狸貓想要賣漸層飲料 分別找了三個素材 以下按照密度由大到小排序: 乳酸飲料、柳橙汁和氣泡水 你會建議他怎麼調配飲料 來產生漸層飲料的效果呢? 歡迎在影片下方留言 討論你的想法喔!