神秘的數(shù)學、幾何、化學,在生活中有什么樣的應用,又能玩哪些好玩的游戲?本書為讀者準備了許多游戲和科學實驗,其中所使用的工具和材料都是普通人身邊就能找到的東西。我們的意圖是使你在自己的生活環(huán)境中就能發(fā)現(xiàn)科學的問題,使讀者在簡單好玩的游戲中就能學到知識。
■ 你的手指會放電
我們在魔幻片中經(jīng)常看到一些和身體相關的神奇事件,比如帶電的手指。其實生活中,我們也可以做個游戲讓手指帶上神奇的電!
在一個干燥的玻璃杯上放置一把金屬蛋糕鏟,上面放一塊事先經(jīng)過摩擦而帶電的泡沫塑料,用手去接近蛋糕鏟的手柄,就會產(chǎn)生小小的閃電火花。同樣地,把一張圓盤形鐵皮板放置在一個干燥的玻璃杯上,用毛料布使勁摩擦一個吹起的氣球,放在鐵板上,用手指去接近鐵板邊緣,就會冒出微小的火花來。
手指之所以能帶上電,是因為通過用毛料布摩擦,使泡沫塑料帶上了負極電子。同樣的電極相互排斥,金屬蛋糕鏟上原有的電流全部集中到手柄尖端。在那里出現(xiàn)向手指放電現(xiàn)象。
■ 被破壞的水膜
水膜一般在水的表面,形成之后可以隔離水和水面上的物質(zhì),使水面上的物質(zhì)漂浮在水中。而這種膜一旦破壞,就會改變水面上物質(zhì)的運動方向。
我們用一截棉線系成一個環(huán),放在一個注入自來水的容器中,讓線環(huán)漂浮在水面上。拿一根火柴插入不規(guī)則的線環(huán)的中心,線環(huán)立即變成了圓形。
火柴之所以有這等的魔力,是因為它事先蘸了一點洗滌劑。洗滌劑進入水中,即刻向四周擴散,沖破了水分子在表面張力作用下形成的水膜。水膜突然破裂,陷入運動的水分子,從突破處向外沖去,把線環(huán)撐圓。
■ 兩根吸管吸不出水
平時我們只用一根吸管就能順利喝到水了,那么如果我們用兩根吸管呢?注意,要這樣來喝:口含兩根吸管,一根插到一個裝有水的杯子里,另一根露在杯子外面,你能從吸管中吸出水嗎?注意不要用舌頭堵住露在杯子外面的那根吸管,也不要用手指堵住這根吸管的另一頭。
結果是,無論你如何努力,都是吸不出水的。在一般情況下,我們用吸管來喝飲料時,嘴就好比一個真空泵,吸氣時口腔的氣壓就降低了,由于空氣壓力要保持平衡,外面的氣壓比口腔內(nèi)的氣壓大,大氣壓壓迫飲料的表面,就把飲料沿著吸管壓到口腔里來了。如果我們口含兩根吸管,那根露在杯子外的吸管使你的口腔無法形成“真空泵”。
換句話說,你口腔的這臺“真空泵”漏氣,這樣口腔中的壓力和外面的大氣壓一樣,水依然原封不動地留在杯子里,當然你就吸不到水了。
■ 平衡性問題
取一把木尺作為天平,放在一支有棱角的鉛筆上,然后我們將兩個裝滿水的玻璃杯放在鉛筆的兩端,并保持平衡。這個時候,請你想象一下,如果將你的手指伸進其中一個玻璃杯中,并且保證手不接觸玻璃杯,它們還能像以前那樣保持平衡嗎?
結果是,它們依然是平衡的!這是為什么呢?
這是因為當我們把手插進水中的時候,水中的那個杯子按理是應該向下沉的,因為重量有所增加了。但是因為我們的水是滿的,當我們的手指伸進水杯中的時候,水就會向外溢出,而水杯增加的那一點重量,恰好是排出來的水的分量,因此水杯依然是保持平衡的。
■ 永遠的三位數(shù)
用筆在紙上任意寫三位數(shù),然后在這三位數(shù)的后面續(xù)寫上這三位數(shù)。此時,三位數(shù)已經(jīng)變成了六位數(shù)。然后我們將得到的這個六位數(shù)除以7,所得到的數(shù)字再除以11,然后再除以13,結果出來了,還是原來的三位數(shù)!
很好玩吧?這其實也是一個數(shù)學游戲,當你反復地計算就會得到其中的規(guī)律:三位數(shù)的重復組成的六位數(shù),其實也就是將這三位數(shù)乘以1001得到的數(shù)字,而1001=7×11×13,所以這三位數(shù)再分別除以7、11、13后,結果自然又回到了原來的數(shù)字!