沉浮子
生活上的科學現象
班級：四不動產二 A 學號：4970T094
姓名：楊舒婷
摘要
沉浮子浮在水面時，其重量與沉浮子內部的空氣所提供的浮力互相平衡，壓 寶特瓶時，因為水的壓力增加，水會進入沉浮子而減少其內部空氣的體積（空氣 的粒子數沒有減少），浮力因而降低，沉浮子就會沉下去。反之，放鬆寶特瓶，
水的壓力降低時，沉浮子內部空氣的相對壓力較大，會將水擠出，使沉浮子空氣 體積增加，浮力也增加了。1
沉浮子-製作過程
1. 剪一小段吸管（約 3 公分），再對摺。
2.將迴紋針套進對摺的吸管管口，使吸管不會張開，就完成了沉浮子。
3.將水盆或杯子裝水，把做好的沉浮子輕輕放入。
4.調整沉浮玩偶只浮出水面一點點（不要超過 0.3 公分）。
(1)如果浮出太高，可以再加迴紋針或是把吸管剪短一些些。
(2)如果沉下去，可以把迴紋針減少一根再試。
5. 將寶特瓶裝滿水，放入做好的沉浮玩偶，旋緊瓶蓋後，用手壓寶特瓶，沉浮 子就會沉下去；放鬆，沉浮子就會浮上來喔。1
內容
「帕斯卡原理」說：「密閉流體的任一部分受壓，所受的壓力可以傳至流體 的每一部分，大小不變」。因此，在裝滿水的密閉寶特瓶外的任一地方施壓，瓶 內的浮沉子會感受到壓力。若浮沉子有小孔可讓水進出，則水會從小孔進入浮沉 子內，增加重量而往下沉；若放鬆壓力，則被壓進浮沉子內的水就會流出來，浮 沉子減輕重量而浮上來。因此改變小孔的大小，控制水從小孔進出的快慢，就可 控制浮沉子增減重量的快慢。小孔的孔徑約在 0.2~0.3mm 時，最容易調慢浮沉子 增減重量的速率。
若浮沉子完全密閉，水不能進出浮沉子，就不能改變其重量，但若能改變其 在水中的體積，即改變其所得浮力，也可以操縱其浮沉。例如用塑膠滴管所製成 的密閉浮沉子，因塑膠的軟硬不同，浮沉子受壓改變體積的程度不同，也可以因 其在水中所得浮力改變的快慢，即可控制其沉浮次序。4
結論
物體在水中的浮沉受制於「浮力原理」'利用改變物體的比重(重量或體積) 可以控制物體的浮沉。物體的重量(重力)大於浮力，物體即沉下，反之則浮上來。
浮力的大小就如同可可基米得原理」所提及的，等於物體所排闊的液體重 量。如果能夠改變寶特瓶內物體(浮沉玩偶)的且這重量或其在液中的浮力，就可 以操縱物體浮沉。「巴斯噶原理」說：「密閉流體的任一部分受壓，壓力可以傳至 流體的每一部分，大小不變。」
因此在裝滿水的密閉寶特瓶外施壓，瓶內的「玩偶」會感受到壓力，水就會 進入玩偶，增加其重量而下沉，如同潛水艇吸進海水以增加重量而下沉。反之減 輕壓力，則水從玩偶出來，玩偶滅重而浮上。若水的進出口在玩偶的側面，則水 在進出玩偶時，會產生一股衝力轉動玩偶。
因此適當地「壓與放」寶特瓶，就可控制玩偶的轉動。本活動利用手掌來壓 放寶特瓶以控制玩偶的浮沉與轉動。3
一、 影響浮沉子最主要的原因是其內所佔的空氣體積，體積越多，下降所花的 力氣就需要比較多。
二、 吸管的質地也會影響浮沉子的程度，越硬質地的吸管改變體積較困難，故 下降所花的力氣較多。
三、 排水順利與否也會影響浮沉子的升降，排入或排出液體越順利，浮沉子就 越容易升降。
四、 浮沉子所在的液體也影響了其升降，液體密度越高，使其下降到底部所花 的力氣就越小。
五、 用日常生活中的一些便宜的小物品可以做出一項不錯的物理實驗，但是其 務差確實比較大。故本次實驗判斷的標準需要更進一步的用精確的儀器測量和探 討。2
參考文獻
1科學遊戲實驗室－許良榮
http://scigame.ntcu.edu.tw/Site1/Game_water1.html
2沉浮子－伊利百科全書
http://wiki.eyny.com/wiki/%E6%B2%89%E6%B5%AE%E5%AD%90
3台灣師範大學化學系－蕭次融
http://163.22.41.203/g204/%E6%B0%B4%E4%B8%AD%E7%B2%BE%E9%9D%88.doc
4北市介壽國中 97 暑假七升八科學活動
http://sip.csjh.tp.edu.tw/sites/science/DocLib7/%E4%BB%8B%E5%A3%BD%E4%B 9%9D%E4%B8%83%E5%B9%B4%E4%B8%83%E5%8D%87%E5%85%AB%E7
%A7%91%E5%AD%B8%E6%B4%BB%E5%8B%95.doc
