带你在家里学会孙悟空的“画地为牢”

作者: 雪影

来源: 中科院物理所

发布日期: 2024-08-17 11:24:13

本文介绍了如何在家中通过简单的实验模拟孙悟空的“画地为牢”法术,通过在易拉罐底部附着炭黑并画出图案,控制水滴的移动。

西游记中,孙悟空为了保护师傅,在地上画了一个圈,由此便可限制住妖怪。 今天小编带大家布置法术场地,只需在上面画出图案,便可控制水滴的行动!

实验器材 火柴、蜡烛、空易拉罐、所标杯、细竹签

实验步骤 安全提示:本实验有明火,请小朋友在家长的陪同下完成,或在空旷的地方进行,避免着火,注意安全。

第一步:首先布置施法场地,通过蜡烛将易拉罐底部附着满炭黑。注意此步骤中应保持易拉罐内含一定水分,否则会产生烫伤等风险!

第二步:向施法场地滴入水滴,观察场地效果。可以看到水滴在场地内不收约束,自由滑行

第三步:当用细竹签等在场地中画出图案,以控制水滴移动!圆弧:水珠被圆弧拽住,疯狂旋转却很难脱身两个圆点:水珠在原点间像弦一样震动弯曲铁轨:水珠沿着轨道移动 大家可以发挥创意,画出各种图案,观察水滴被这些图案限制后的移动

原理解说 实验中,我们把易拉罐底部放在蜡烛上,蜡烛的不完全燃烧使大量的炭黑颗粒吸附在罐底。炭黑颗粒的大小是纳米尺度的,所以在杯底大量吸附后会使其表面具有粗糙的表面结构(如下图)。

不严谨来说,这是一种纳米材料。液滴经过表面时,粗糙表面上的凹槽存在气体于两者之间,形成一个气垫,将水珠托起,形成了疏水的表面。水珠更倾向与远离疏水表面,亲近普通表面,因此体现出被划线处“束缚”的场景。小编在想,如果我将自己的衣服涂上这种材料,是不是在下雨天就可以避免被淋湿了?但真这样做的话,更可能会先挨妈妈打吧(逃上期回顾七夕想好怎么表白了吗?初中物理教你100%成功!

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