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親子活動(三十九)水中七彩泡泡遊戲

生活科學趣談

材料:洗碗精、便利超商的細吸管、水、廣告顏料或色素→《紅黃藍3瓶共50元

步驟:
1. 準備一個透明的中杯500毫升冷飲塑膠杯,裝冷水約8分滿,滴入洗碗精12滴,儘量攪拌均勻,然後以湯匙刮除水面上的泡泡。若是使用玻璃杯,則以100毫升的水混入3滴洗碗精的比例,混勻後並靜置數分鐘
2. 將細吸管的彎頭部位剪除(若有斜口一併剪除),再以油性筆在距離管口4公分處做一記號
3. 將吸管斜插入水中直到記號處,讓管內泡泡水的長度為4公分。接著以拇指用力按住吸管的上端,將吸管拉離水面
4. 吸管與水面呈45度的傾斜角,讓下端吸管口距離水面約0.5公分的距離,然後鬆開壓住的大拇指,吸管內的泡泡水就會滑入水中,多加嘗試就能製造出水中泡泡

玩法:
1. 改變管內泡泡水的長度、吸管的傾斜角、管口距離水面的距離、泡泡水的濃度等變因,歸納出能產生100%成功率的變因組合,然後與家中所有成員(或朋友)進行比賽
2. 每人發一根吸管與一個紙杯,逕自調配泡泡水的濃度後開始比賽,以嘗試10次能形成水中泡泡的成功次數最高者為冠軍
3. 由冠軍者(當然是正在看這篇文章的您^^)負責調配七杯不同顏色的泡泡水,分別是紅、橙(紅+黃)、黃、綠(黃+藍)、藍、紫(紅+藍)、棕色(紅+黃+藍),然後進行第二輪的比賽
4. 將調配至最佳狀況的透明泡泡水分給所有參賽者,有顏色的泡泡水則是使用公杯,比賽誰能在自己的水杯中「同時存在最多顏色的泡泡」

科學原理:
1. 鬆開壓住吸管末端的拇指讓管內泡泡水斜向滾入水中,就不容易產生 煙圈狀的渦漩 而破壞了球形氣泡
2. 如同跳水會將空氣帶入水中,滑入水中的泡泡水同樣也會。因為泡泡水中的界面活性劑會降低水與空氣接觸面的表面張力,因此被壓入水中的氣膜界面就不易張裂。只要落入的水量合宜,而且在速率不大的條件下,這一個薄圈的空氣膜就能順利包住落入的水滴而形成一顆水中反泡泡(antibubble)。

water-bubble1

這種水中泡泡與一般空氣中的肥皂泡不同,後者是由很薄的水膜包住空氣,前者則是很薄的氣膜包住水珠

water-bubble2

由於氣膜+肥皂水珠的平均密度比肥皂水小,所以水中的反泡泡最後還是會往上浮。倘若要製造出能長久停留在水中央的泡泡,就得另外再配製一杯加入透明膠水的肥皂水來提高比重,然後以吸管提取這杯的肥皂水來滴入原先的溶液中即可。