愚人节互动问答获奖名单公布及原理解析

作者: 可乐不加冰

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-04-08 10:41:58

本文公布了愚人节互动问答的获奖名单,并详细解析了12个魔术表演背后的科学原理,涉及化学、物理等多个科学领域,旨在揭示看似神奇的魔术表演背后的科学真相。

还记得愚人节的互动问答吗?今天要公布获奖名单啦!当然还有更重要的原理解析哦。

上周的愚人节,小编皮了一下非常开心,给大家留了12个问题。精彩绝伦的12个表演秀,究竟是魔术还是科学呢?现在我们来公布正确答案:全都是科学。这样的答案是不是很惊喜很意外?不知道你有没有全部答对呢?没有全部答对的朋友也不要气馁,跟着小编一起来看看它们的背后都蕴含着怎样的科学原理吧。

01 白色的棒状物怎么就消失在纸袋里了呢?其实纸袋里装有一种叫做丙酮的液体,而这跟白色的棒状物则是用泡沫塑料做的。丙酮是一种良好的有机溶剂,可以溶解很多的有机物,泡沫塑料就是其中之一。所以看上去消失的白色棒棒,其实是溶解在丙酮里了。不过小编要提醒大家,丙酮具有一定的毒性,大家千万不要模仿这个实验哦。

02 气球悬浮在玻璃缸中,核心的原理既不在气球上,也不在玻璃缸上,而是在玻璃缸中的气体。玻璃缸中事先充满了一种叫做六氟化硫的气体,它的密度很大,是空气的五倍,所以根据最简单的浮力原理,气球受到六氟化硫的浮力,自然就悬浮在空中啦。

03 这块玻璃可不简单,看上去是一个拖着长长尾巴的小蝌蚪,其实它有一个非常文艺的名字,叫“鲁伯特之泪”。

鲁伯特之泪是将熔化的玻璃滴入冰水制成的,它的重点在于让熔融的玻璃进入一个快速冷却的环境。这样一来,表面上的玻璃就会迅速地固化,而此时,内部的玻璃还处在熔融的状态,之后才会慢慢冷却固化。内部的玻璃固化时会产生收缩的趋势,但这个时候,外面的外壳已经固化完毕了,无法跟上这个收缩的趋势,于是,在这样的玻璃制品内部就留下了应力——表面被收缩的内部拉扯,形成压应力,核心部分被外部拉扯,形成拉应力。

这样处理制成的玻璃比普通玻璃强度更高,但是,一旦出现损坏或者裂痕,内部积攒下来的应力又会很容易让它整个破碎,变成很多细小的碎片。因此当它的尾部被折断时,整个鲁伯特之泪瞬间会变得粉碎。

04 陀螺如何在刀尖上保持稳定呢?旋转的陀螺由于自身的转动惯量,有保持自己转动状态不变的趋势,由于它的转轴和重力的方向几乎在同一条直线上,因此重力矩对其转动的影响很小,故而能在刀尖上保持稳定。

05 魔方是如何在纸袋里还原的呢?其实并没有什么魔术道具。研究表明,任何一个三阶魔方都可以在20步之内被还原,而嘉宾打乱的魔方看上去很乱,其实与专业魔方打乱的要求相去甚远,很容易就能还原。魔术师只是记住了魔方的样子,在纸袋内靠手速还原了这个魔方。

06 咖啡勺忽然就消失了?原来是熔化在咖啡里了。这个勺子不一般,使用一种特殊的金属镓制成的,它的熔点只有29.78℃,对于一杯滚烫的咖啡来说,这个温度实在是小case啦。

07 扑克牌为什么没有被火烧坏呢?原因在于扑克牌的表面涂了一层打火机油,也就是蒸馏石脑油,它具有挥发性,因此能够吸收一部分燃烧产生的热量,对扑克牌起到保护的作用。另外,魔术师抖动扑克牌的动作,本质上实在灭火,在燃烧尚未触及到内部的扑克牌时将火熄灭,使得扑克牌完好无损。

08 气球瞬间爆炸了,奥秘在魔术师的手上。魔术师的手上粘有一种有机溶剂叫做柠檬烯,可以瞬间溶解气球,使气球爆炸。我们日常生活中常见的橘子皮里就含有柠檬烯,因此我们剥过橘子的手去碰气球也会产生同样的效果。

09 气球自己会越变越大?那是因为你没有看到之前它被泡在了液氮里。液氮的温度接近零下200℃,由于热胀冷缩,气球里面的空气体积会急剧缩小甚至液化,因而整个气球变得又蔫又小。当它重新回到室温状态时,又会慢慢地复原,现象就好像它会自己变大一样。

10 嘉宾手中的纸叉子并不是普通的纸,而是硫酸纸,它的内部富含植物纤维。植物纤维遇水会发生膨胀,因此当纸叉子被放在手上时,靠近手掌的一侧会吸收更多的水蒸气,膨胀得更多,整张纸自然就卷起来了。

11 火焰一烧就出现了图案,它的原理其实就暗藏在我们的日常生活中。还记得超市里白底黑字的购物小票吗?它是一种特殊的纸张——热敏纸,预热就会显现颜色。这张扑克牌就是用特殊的热敏纸制成的,在火焰的温度下就显现出两个黑桃图案了。

12 所谓的极致平衡,背后其实都是力学的原理。我们的线上科学日就有过一期专门讨论各种平衡的文章,感兴趣的宝宝不妨戳这里了解一下。

接下来就是激动人心的颁奖时刻啦!究竟哪五位朋友可以答得又快又好呢?请获奖的朋友在后台留言,告诉我们你的姓名、地址和电话哟,所标杯会很快寄到你们的手中哒。没有中奖的小伙伴也不要气馁,我们会不定期地举行各种互动,说不定下一个中奖的就是你哦。始于魔幻,忠于科学,让我们共期待《奇迹时刻》第二季的精彩节目吧。

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