小數蛙帶著零食和飲料 去找狐狸貓觀賞經典電影《鐵達尼號》 鐵達尼號是20世紀初的豪華郵輪 是那時候全世界最大 最華麗的一艘船 從英國英格蘭出航 要橫跨大西洋到美國紐約 由於航行時的天氣狀況很好 海上風平浪靜 也導致浮冰 不容易因為海浪拍打產生浪花 而被觀察到 之後 雖然水手們看到浮冰的時候 立刻跟船長報告 希望能讓船立即轉向 不至於直接撞擊到冰山 但最後 鐵達尼號還是因為太晚轉向 而導致船身側邊被冰山擦撞 使船體受損 海水灌入船艙之中 整艘船失去平衡 最後沉入海水之中 由於事發時 船上情況混亂 再加上水手訓練不足 所以這起意外造成了重大的人員傷亡 觀賞完電影後 狐狸貓感動的說： 明明船長就已經轉舵了 為什麼船還是撞到冰山了呢？ 小數蛙解釋： 這是因為船在海上的操縱性 不如汽車靈活 在航行時 船改變方向 都需要一點緩衝時間 所以當水手近距離觀察到浮冰時 看到的只不過是冰山凸出來的一角 它底下的體積 可能比一個鄉鎮還要大 因此 當你看到浮冰出現在眼前 才要轉方向時 往往已經完全來不及了！ 狐狸貓認為浮力應該會變小 因為船破洞 讓海水進入船體內 使得原本排開的液體體積變少 浮力也跟著變小了 接著　狐狸貓又好奇的問： 為什麼小數蛙知道 冰山只有一角是浮出來的呢？ 像郵輪就是大部分都浮在水面上啊 小數蛙指著放在桌上的冰水 要狐狸貓觀察冰塊在液面下的體積 狐狸貓發現 冰塊大部分的體積 還真的都沉在液面下 小數蛙說： 因為冰塊的密度是每立方公分0.9公克 如果把冰塊丟入密度為每立方公分1公克的水中 約有90%的體積 會沉在水面下哦！ 咦？密度跟沉下去的體積多寡 會有關係嗎？ 小數蛙請狐狸貓思考一個問題： 你覺得當冰塊完全融化 杯子內的水 會因為冰塊融化成水 而滿出來嗎？ 狐狸貓覺得應該會滿出來吧？ 那我們就等幾分鐘後 再來觀察看看吧 你看 杯子的液面高低沒有變化 還是維持在原本的高度呢！ 狐狸貓覺得很奇怪 這是為什麼啊？ 小數蛙表示： 要證明的話 就先來量測冰塊的重量跟體積吧！ 狐狸貓用電子秤 測得冰塊的重量為9公克重 而冰塊由於會浮在水面上 所以需跟一個重物綁在一起丟入水中 已知重物的體積為20立方公分 丟入裝有 100立方公分水的量筒後 測得冰塊的體積為10立方公分 因此　當此冰塊浮在水面上時 所受到的浮力等於冰塊的重量 也就是9公克重 而浮力等於冰塊排開液體的重量 所以會排開9公克重的水 對照水的密度為每立方公分1公克 排開的水體積 即為9立方公分 由於9公克重的冰塊融化後 會變成9公克重的水 而9公克重水的體積 剛好是9立方公分 和冰塊未融化前的排水量體積相同 所以水位就不會上升 杯子裡的水 也就不會滿出來了 狐狸貓瞭解了 原來是這樣啊！ 科學真厲害 透過邏輯推演 就能跟自然現象做結合 狐狸貓認為冰塊的重量為9公克重 浮在鹽水液面 所受到的浮力為9公克重 需要排開9公克重的鹽水重量 已知鹽水的密度為每立方公分1.2公克 可以推論出冰塊 只排開7.5立方公分的鹽水體積 也就是說 冰塊沉在鹽水的體積 小於沉在水時的體積9立方公分 代表同一種物體 在不同密度的液體之中 所排開的體積不太相同 小數蛙也贊同他的說法 鹽水的環境跟海水比較類似 所以冰山在海裡 大概會有7成的體積 是沉在水底下的 這也是為什麼看到浮冰後 船才開始轉向的話 還是有可能會撞到冰山 使船底受損的原因 狐狸貓發現 在剛才的例子中 9公克重的冰塊浮在鹽水面上 排開的液體不需要那麼多體積 所以融化後 會導致水面上升 反而會讓杯子裡的水滿出來 對應到海水裡的冰山 如果融化 也是會有相同的效果吧！ 沒有錯！ 最近這幾年 因為全球暖化 地球平均溫度上升 使北極的冰山融化越來越明顯 而這些冰山融化 會導致海平面上升 這樣也會讓陸地上很多地方 都不能居住了！ 你能想像自己現在住的地方 在50年後會變成海洋嗎？ 狐狸貓覺得太恐怖了！ 那我們有什麼辦法 可以防止全球暖化日益嚴重呢？ 小數蛙回應： 可以先從減少碳排放開始哦！ 像是把沒有使用的電器插頭拔掉 冷氣溫度調整在28°C 出門搭乘大眾運輸工具等 這些都是可以減少碳排放的方式 狐狸貓明白了 沒想到這些小事情 都是能幫助地球暖化減速的方式呢！ 要趕快跟其他人說才行 於是狐狸貓一溜煙的開始打電話給其他好友 接下來 讓我們來複習一下學習到的內容吧！ 當一個物體從浮體變成沉體時 代表所受浮力減少 而冰山若完全融入海水中 會造成海平面上升 地球生態平衡遭到改變 最後　一起來腦力激盪一下 如果今天把10立方公分的冰塊 丟到密度只有每立方公分0.8公克的酒精中 那麼液面會上升　還是下降呢？ 歡迎在下方留言　分享你的想法！