工程师妈妈教2大小实验:自制地震仪检测地震强度 识隔空取杯魔法︳STEM学堂

更新时间:13:07 2025-07-20 HKT
发布时间:13:07 2025-07-20 HKT

暑假开始了,节目多多但总不能天天陪孩子往外游玩,其实待在家中玩玩STEM游戏,既可增长知识又能增加亲子共聚的机会,今次就跟工程师妈妈学做两个STEM活动,用简单的工具制作地震仪检测地震强度,又可用两个小工具隔空取杯!

STEM活动1:隔空提杯

你能想像如何在不接触杯子的情况下将其提起吗?这次就跟大家分享一个「隔空提杯」的魔术,只需汽球、塑胶袋,原来不需要接触纸杯都能轻易将它提起。让我们一起动手来试试这个既简单又神奇的魔法吧!

STEM活动1:隔空提杯(图片授权:工程师妈妈)
STEM活动1:隔空提杯(图片授权:工程师妈妈)

材料和工具

  • 纸杯
  • 气球
  • 塑胶袋
材料和工具(图片授权:工程师妈妈)
材料和工具(图片授权:工程师妈妈)

隔空提杯方法1:

将气球放进纸杯内,吹胀气球,直至气球的大小刚好填满纸杯的空间。
然后提起气球,此时你会发现纸杯同时被提起了

方法1:将气球放进纸杯内,吹胀气球,直至气球的大小刚好填满纸杯的空间。(图片授权:工程师妈妈)
方法1:将气球放进纸杯内,吹胀气球,直至气球的大小刚好填满纸杯的空间。(图片授权:工程师妈妈)
然后提起气球,此时你会发现纸杯同时被提起了(图片授权:工程师妈妈)
然后提起气球,此时你会发现纸杯同时被提起了(图片授权:工程师妈妈)

 

隔空提杯方法2:

把塑胶袋放进纸杯,并将水注入塑胶袋内,直至塑胶袋内的水与纸杯容量相约。然后提起塑胶袋,此时纸杯也同样被提起了。

 方法2:把塑胶袋放进纸杯,并将水注入塑胶袋内,直至塑胶袋内的水与纸杯容量相约。(图片授权:工程师妈妈)
方法2:把塑胶袋放进纸杯,并将水注入塑胶袋内,直至塑胶袋内的水与纸杯容量相约。(图片授权:工程师妈妈)
然后提起塑胶袋,此时纸杯也同样被提起了。(图片授权:工程师妈妈)
然后提起塑胶袋,此时纸杯也同样被提起了。(图片授权:工程师妈妈)

 

观察两者有何共通点?

塑胶袋及气球都因为注满水或充气后,与杯接触,令接触面产生摩擦力。同时膨胀的
气球或塑胶袋都会让纸杯形成真空的状态。那么是摩擦力,还是真空的大气压力,使纸杯得以隔空提起?

动手做排除法实验

在纸杯底开两个洞,令真空状态无法形成,重复以上实验,看看结果是否一样?一样的结果,排除了真空气压的力量,那么隔空提杯的力量就是来自物件与物件之间的摩擦力。只要杯子的重力不超过最大的静摩擦力,摩擦力便能与重力平衡,使杯子被提起来。

(图片授权:工程师妈妈)
(图片授权:工程师妈妈)

想一想:如果将纸杯改为陶瓷杯,陶瓷杯表面光滑且重量较重,那么使用气球还是塑胶袋会比较容易提起它?

(图片授权:工程师妈妈)
(图片授权:工程师妈妈)

 

(图片授权:工程师妈妈)
(图片授权:工程师妈妈)

 

STEM活动2:自制地震仪

「妈妈,今年暑假为甚么不去日本旅行?」「因为有预言指日本将会发生大地震。」虽然我们不能准确预测何时会发生地震,但如果地震发生了,我们又是否可以准确检测地震的强度?靠感受?靠伤亡程度?这未免太不科学了!让我们来做一个简单的地震仪。

STEM活动2:自制地震仪(图片授权:工程师妈妈)
STEM活动2:自制地震仪(图片授权:工程师妈妈)

材料和工具

  • 纸皮箱
  • 长纸条
  • 纸杯
  • 绳子
  • Blu - Tack
  • 剪刀
  • 硬币
(图片授权:工程师妈妈)
(图片授权:工程师妈妈)

点击图片浏览STEM活动步骤:

科学原理

我们制作的是悬挂式地震仪,这利用了重物的惯性原理。在震动期间,绳子末端悬挂的重物保持静止,而盒子却在移动,导致重物产生位移,从而可以在纸上记录到震动过程。

文、图片授权:工程师妈妈Yanny

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