怎样把仓鼠变成化石- 第5部分

　　把食用油混入玉米粉，直到搅成浓糊状。在衣服上摩擦气球让其表面带电，就像在联欢会上摩擦气球将其粘在墙上的把戏一样，使用的都是摩擦产生静电的原理。取一些油玉米粉浆，抹在木勺上，如果在勺子上可形成缓慢向下滴淌的样子则效果最佳。慢慢地把滴淌着混合物的勺子拿到气球附近。　　　

　　会看到的现象　　　

　　当木勺距离气球足够近时，油玉米粉浆会变稠并且不再沿着木勺下淌，而是奔向气球。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　当摩擦气球时，其表面所产生的电荷为正电荷。在构成油玉米粉浆的微小淀粉颗粒靠近这种正电荷时，它们所带的负电子被拉向气球。正负电荷的作用类似磁极的作用，负电吸引正电，反之亦然。现在淀粉颗粒面向气球的一侧负电较强，结果使淀粉颗粒背向气球的另一侧正电更强。因为气球所带的正电荷与淀粉颗粒所带的负电间的相互吸引，所以油玉米浆会向木勺运动。淀粉颗粒偏正电的一侧由于没有气球或类似的带电负荷牵扯，因而不能阻止被拖着运动。　　　

　　油玉米浆整体变稠的原因是，虽然由于油的绝缘作用，电荷不能在淀粉颗粒之间运动，但是却会依次相接聚集起来。而淀粉类颗粒接近气球的带负电的一面，被前面颗粒背离气球且带正电的一侧吸引，因而使所有的淀粉颗粒堆积得更加紧密。　　　

　　附注：　　　

　　玉米粉是一种有着许多用途的产品。顾名思义，玉米粉是用玉米制成的。它富含淀粉，因此在美国其名字是“玉米淀粉”。它被广泛用来为各种酱类制品增稠。不过它在烹调上的优势在于，只有在加热时它才会产生增稠作用。如果只是在少许凉水中加入玉米粉则不会有增稠作用发生。但是，把这样的混合物倒入加热的汤中或者是汤煲中，水和淀粉分子就开始互相黏结。淀粉分子不断扩大，并随着其扩大不断捕获水分子。在大约65℃，淀粉的这种结构裂解，形成筛状链接的淀粉和水分子，防止了水分子的自由运动，因而产生了稠稠的酱。　　　　　　　　　

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第21节：对准了再倒　　　　　　　　　

　　对准了再倒　　　

　　如果倒奶的速度太慢，为什么奶会从奶盒底部滴流下来？　　　

　　当然，不只是奶会发生这样的情况。像把橘子汁和汤等很多液体从容器中倒出时，如果倾倒太慢，都会洒在地板上或把鞋子弄脏。避免这种情况不是那么容易。在往玻璃杯里倾倒时，如果当时容器很满，则除了微微洒出一些之外几乎没有什么其他选择。　　　

　　所需的材料　　　

　　一盒奶或其他什么饮料　　　

　　一个玻璃杯　　　

　　一块抹布（随后进行清洁）　　　

　　如果想进一步展示这个效果，还将需要：　　　

　　一个直立的圆柱体（洗干净的酒瓶即可）　　　

　　一支点燃的蜡烛　　　

　　如果实验者非常有信心，还将需要：　　　

　　一个头发吹干器　　　

　　一个乒乓球　　　

　　要做的事情　　　

　　打开奶盒，往一些杯子里倒奶；改变倒奶的速度，这样便可以在盒底见到从奶的滴落到一股奶的细流。　　　

　　会看到的现象　　　

　　倒奶的速度较低时，奶会顺着盒子边缘滴淌而下，然后才落地。这个落地点应该是那块抹布及时跟进的地方。倒奶的速度较快时，奶会流得很自如，你会带着信心把玻璃杯倒满。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　当盛满液体的盒子倾斜时，其中的液面会抬高，向盒子的开口处运动。随着盒子更加倾斜，液体涌向开口，在开口处形成压力。除了这个压力之外，还有表面张力作用在液体之上，表面张力倾向于把液体拉向盒子表面。在较高的倾倒速度下，该压力要比表面张力大得多，液体将以一种顺畅的方式离开盒子，沿一条预先期望的抛物线流向玻璃杯。　　　

　　然而，在低的倾倒速度之下，会达到一个状态点。此时表面张力足以使液体流动的路径改变方向，这样一来，液体流不会干净利索地离开盒子口，而是附着到盒子的上部表面。一旦实现附着，倒出的液流在表面张力的作用下会倾向于继续黏着在该表面，形成被称为“康达效应（Coanda　effect）”的现象。当液体流过凸起的表面时，这种效应就会发生，这时在液流和凸表面之间会产生内向的压力，有效地把液体流吸向表面，就像水龙头流出的一股小水流会沿着一把勺子的弯曲背面流动一样。　　　

　　表面张力和康达效应联合作用的结果，使一些奶液奇怪地跨过奶盒顶面乱淌，流到奶盒的侧面，并最终快速地流到地板或你的鞋子上。　　　

　　康达效应俗称附壁效应，是以亨利？康达（Henri　Coanda；　1886—1972）的名字命名的。亨利？康达发明了用两个燃烧室推动的喷气飞机。当时他把两个燃烧室置于飞机的前部附近，在机身的两侧各置一个向后喷射气流。让亨利意想不到的是，在引擎点火后，喷出的火焰紧贴着机身的两侧直喷到机尾，而不是沿直线喷向引擎出口的后方。康达对这一问题进行了深入地研究，并由于这个效应的发现而闻名于世。　　　

　　我们还应该考虑另外一种作用，该作用也会造成从容器向外倾倒液体时产生有偏差的液体射流。这种作用就是“咕咚效应（glugging）”，它发生在空气被吸入容器较狭小的开口去取代容器里失去的液体的时候。这种作用使液体倒出的射流发生震动，即使在相对较高的倾倒速度的情况下，也会导致周期性的附壁效应。　　　

　　附注：　　　

　　因为液体具有围绕某个表面流动这种一般趋势，所以康达效应在许多场合都可以见到。这可用一个演示方法进行尝试。在桌子上放一个直立的圆柱体（洗干净的酒瓶即可），把一支点燃的蜡烛放在它的后侧。当你对着酒瓶吹气时，尽管酒瓶明显地挡住了吹出的气，但蜡烛还是灭了。这是因为气流沿着瓶子绕过并在另一侧重新汇聚一处，而不是被偏转散开。　　　

　　现在拿一个头发风干机，调到冷风挡并让气流垂直向上。如果风干机的口大约与乒乓球相仿，效果会最好。此时，可以把乒乓球放在气流之中，球会在那里十分欢快地上下跳动而不会掉下来（找到合适的点会有些难度，所以可能要试验几次才能成功）。这又是一个气流黏附某个表面的例子。这里气流黏附的是乒乓球的表面，球也是因康达效应而被保持在某个位置。由于这种作用相当强大，如果想让球离开风干机，你将需要把风干机倾斜，稍微偏离垂直方向，才能让球的重力作用胜出。　　　

　　想阅读更多吗？　　　

　　在。allstar。fiu。edu/aero/coanda。htm网页上，可以找到造于1910年的第一架真正的喷气机“康达号1910”的照片，以及设计者的有关信息。　　　　　　　　　

◇欢◇迎访◇问◇BOOK。◇　　

第22节：和弄着的东西（1）　　　　　　　　　

　　和弄着的东西　　　

　　假设你正在搅拌一杯诸如茶水之类的饮品，如果你搅拌得较快，为什么杯中的茶叶会聚向茶杯中央？　　　

　　单凭直觉，杯里水中的东西应该向外而不是向内奔，那么发生了什么呢？街市上一些玩把戏的人可能会让你相信茶叶片具有超自然的特性，但这种谎言中不存在真理。因此，我们必须立足于真理的古老基石——真正的科学。　　　

　　所需的材料　　　

　　散片茶叶（沏出水后应成一些单个叶片，袋装茶不可）　　　

　　一个茶杯或茶缸　　　

　　热水　　　

　　一个小勺　　　

　　要做的事情　　　

　　把茶叶放入茶缸，倒入热水，然后搅拌并观察发生的情况。要是你有点口渴，实验后还可以把茶水喝掉，如果愿意不妨再加点柠檬、糖或者奶什么的。但是如果你习惯了饮用袋茶，可要准备好用牙齿挡住茶叶。　　　

　　会看到的现象　　　

　　随着搅动的开始，漂着的茶叶片全都会向茶缸的中央运动。在加速搅拌时，叶片会更加迅速地漂向中央。　　　

　　究竟发生了什么　　　　　　　　　

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第23节：和弄着的东西（2）　　　　　　　　　

　　答案就在发生于旋转流体中的被称为“压力—动量平衡”的过程之中。我们搅动所形成的旋转流体将会被保持在茶缸之中，而不是去冲破茶缸的四壁，这样流体的旋转形成的内力应该被流体内的梯度压力抵消。压力在中心位置最低并向茶缸壁的方向逐渐增高。思考一下拴在绳子一端被抡动的重物，绳子的拉力阻止了重物飞出。绳子的这个拉力就相当于茶水中的梯度压力。　　　

　　被搅动时，液体会被向外推，提高了茶缸壁的压力，同时降低了中央位置的压力。我们可以清楚地看到，随着旋转液体被推向外，在液体表面的中心形成一个小漩涡。事实上，要不是茶缸的四壁限制着茶水，它会轻而易举地流出来洒在桌面上。因此，所有那些密度要比周围液体小的漂浮颗粒，将向内朝着压力最低的茶缸中央运动。　　　

　　这说明了问题，但是还有较重的物体也向内运动。尝试在茶水中放一些花生米甚至是小石子（记住这时不要用你最好的瓷器做实验，而且即便你再渴，放入石子后的水最好还是不喝），你会发现花生米或小石子在你搅动茶水时仍然向中间汇聚。　　　

　　茶缸较粗糙的缸底会产生较大的摩擦作用，比在液体接触到的茶缸壁等其他部位要大，这是因为液体的旋转面和茶缸底面平行。同时，空气和旋转液体在表面的摩擦作用是最小的，这使得液体运动要快一些。因此，在表面的较高压力和底部的较低压力之间也存在一个梯度。这导致形成了一个环流，即在搅动的作用下液体在表面向外运动，然后在茶缸壁附近向下，并沿着茶缸底向内，最后向上回到中心表面。像茶叶、小石子这类的颗粒被这个环流携带，最后在茶缸底部的中心停下来，那里是压力最低的地方。重力也起到了一部分作用。液体不会在茶缸底部聚集成堆而且要保持运动，会沿着旋转轴从茶缸底部向上流动。此时，较重的颗粒则在低压和地球重力拉扯的联合作用下，被滞留在底部。　　　

　　物理学把这种颗粒的堆积作用叫做边界层效应。茶缸粗糙的底面是诱发这个性质的关键因素。如果找到一个更光滑的容器，具有比一般厨房里的茶杯更小的摩擦作用，你看到的效果会大打折扣。　　　

　　附注：　　　

　　在大风的日子里，垃圾会在阵阵旋风中聚集，而不是散开撒落在路面上。形成这种现象的作用力，与在茶缸里发生作用的力是相同的类型。　　　　　　　　　

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第24节：塑料奶　　　　　　　　　

　　塑料奶　　　

　　你能用奶和醋制成塑料吗？　　　

　　你可能会想，制造塑料应该需要一些特别有毒且气味刺激的化学物质。但实际上可以在自己家里找到需要的东西来制作一块有延展性、像面团一样的材料。请不要把醋滴在你准备吃的鱼和薯片上，或把奶浪费在茶水里，要使用这两种液体让自己变成高分子化学家……　　　

　　所需的材料　　　

　　约0。5升奶　　　

　　一个平底锅　　　

　　一个筛子　　　

　　一个搅拌用的勺子　　　

　　20毫升白醋　　　

　　一副橡胶手套　　　

　　水　　　

　　要做的事情　　　

　　把奶倒入锅里，文火加热。在奶起沫要开锅的时候（不要让奶沸腾），掺入白醋，直到能看到黄白色橡胶一样的小块开始在锅里的混合液中凝结，同时液体变清。关掉加热用的热源并让锅冷却。　　　

　　会看到的现象　　　

　　首先，会闻到带有醋味的反应，这个反应是我们实验的关键。随着醋的加入和搅拌，锅中的液体变得更清亮了，同时形成了橡胶一样的块状物。当锅凉下来以后，你可以从液体中把那些小块用筛子滤出来，把剩下的液体倒入下水槽。戴好橡胶手套并在水中清洗那些小块，然后把这些小块一起压成一大团。这样做时，它们会发出“咯吱”的声音，好像要散开一样，但是用力揉几下之后它们会黏在一起。现在，可以发挥自己的艺术技能，把这个材料塑造成你喜欢的形状。《新科学家》的员工做出了一些球、五角星、心形的缀饰，甚至还有恐龙的脚印。让材料干燥一到两天，它会足够坚硬和可塑，还可以染色或涂漆。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　你刚才使用了一种酸，并通过加热从奶液中沉淀出了酪蛋白（一种蛋白质）。这里的酸是醋，其中含有醋酸。酪蛋白不溶于酸