打破質(zhì)量守恒的秘密,被我們發(fā)現(xiàn)了?!ps:不是魔術(shù) | 正經(jīng)玩
2022-05-14 14:50 作者:二次元的中科院物理所 | 我要投稿
了不得了,玩火玩出了新發(fā)現(xiàn)
實驗器材
所標杯、燒杯、蠟燭、剪刀、銅絲、打火機
實驗過程
提示:本實驗會用到明火,小孩子請在家長陪同下進行哦~
首先,截取一小段蠟燭
如果將蠟燭扔進水中,
因為其密度比水小,
蠟燭會浮在水面上
現(xiàn)在我們給蠟燭的尾部加一個配重,
比如這里我們用銅絲
調(diào)整配重的質(zhì)量,
使蠟燭投入水中時,
上表面大致和水面齊平
點燃蠟燭,
待頂端有一小灘融化的蠟時,
將蠟燭放在水面上
隨著蠟燭的燃燒、變短,
而作為配重的銅線質(zhì)量不變,
整體的平均密度增大,
然而蠟燭卻并沒有沉入水中,
可以持久地點亮。
在燃燒時觀察到的蠟燭頂部:
仔細地觀察蠟燭的頂端,
可以看到蠟燭的表面形成了一個“碗”
聰明你快來猜猜這是為什么吧?
先別看答案!我們評論區(qū)見~
原理解說
大家還記不記得中學(xué)時做過這樣類似的題:
已知水中蠟燭的密度、長度,以及在蠟燭底部懸掛一個體積忽略不計的小塊后蠟燭露出水面的高度,求蠟燭熄滅時的長度。
在這個題中我們假設(shè)了蠟燭燃燒時會均勻地燃燒整個截面,從而將問題化為一個一維的問題。
然而實際上蠟燭的燃燒是通過固態(tài)蠟融化后通過毛細作用移動到燭芯上方進行燃燒反應(yīng),而在蠟燭接觸水面的表面上,由于燭焰帶來的熱量通過水傳導(dǎo)出去,使這部分蠟燭無法融化,形成了一個空腔,所以蠟燭整體的排水量并沒有顯著的下降,所以整體結(jié)構(gòu)就像小船一樣浮在水面上。
并且隨著蠟燭的燃燒,受燭芯倒塌的方向的影響,燭焰通常不處于蠟燭中心,靠近燭焰的蠟燭“船壁”會越來越薄,蠟燭整體會傾斜,部分融化的蠟油會流到水面附近凝固,使“船”的體積增大了,所以托起最初的配重更加輕而易舉了。
編輯:荔枝
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