國立中央大學物理演示實驗 NCU Physics Demonstration Lab

目的

演示物體所受浮力(buoyancy force)與其排開液體體積的關係。

實驗

保特瓶內注滿水,再將氣球放入且浮在保特瓶中,觀察增加水壓(water pressure)後氣球的情形。

實驗演示

×實驗演示

原理思考

為什麼對寶特瓶施壓後氣球會下沉?

原理探究

×原理探究

物體所受到的浮力等於其排開液重,當水壓增加時則氣球被壓縮,體積變小,排開水量變少,因此其所受浮力變小,無足夠浮力時,氣球就會往下沉。

討論

  1. 若將水換成其它液體是否仍有此現象?
  2. 為什麼要在氣球內置入硬幣?

討論探究

×討論探究

  1. 若該液體密度小於硬幣密度時,仍會有此現象。
  2. 置入硬幣只是單純的增加浮沉子的重量,因為氣球本身是無法下沉。

關於實驗

  1. 在本演示中因硬幣方便取得而使用之,亦可使用其它易得且可進入保特瓶中的物品取代。
  2. 氣球內需有些許空氣,視氣球大小而定。
  3. 如圖取一個吹有些許氣的氣球,並置入一枚硬幣用以增加重量及封住開口。
  4. 請盡量選用光滑瓶身的寶特瓶,效果較佳。
  5. 可同本網站中的實驗D17 浮沉子——到底是浮?還是沉?做比較

參考資料

  1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, "Fundamentals of Physics", 7th ed., John Wiley & Sons, 2005, New York. Ch14.

製作

v.1 朱慶琪

指導老師

朱慶琪

撰稿

黃時霖