用靜電變身超級賽亞人!頭毛豎起來的實驗秘訣(靜電實驗)
我是科學訓練師桑子研。每天都是一場實驗。
在冬天乾燥的日子裡,摸到門把時「啪!」一聲,脫毛衣時又傳來「啪滋啪滋…」的聲響。這個大家都有經驗的現象,就是「靜電」。你知道這個有點麻煩的小東西,其實蘊藏著像動漫英雄一樣的超強力量嗎?
這是一個被看不見的電力所吸引的少年,長年追逐夢想,最終成為靜電達人的故事。
命運的相遇,從一張照片開始
從小學開始,我就被磁鐵和電力的奧祕給深深吸引。特別是那種不用觸碰就能移動物體、看不見的力量,總讓我興奮不已。上了國中後,有一天我在理化課的參考書上,遇見了一張改變我命運的照片。
照片上,是「靜電產生裝置(范德格拉夫起電機)」。
一個女孩把手放在銀色的球體上,她的頭髮就像掙脫地心引力一樣,全部往天上豎了起來。那畫面就像我最愛的動漫英雄在發動大招前一樣,我當下就下定決心:「總有一天,我也要拍出這種『超級賽亞人』一樣的照片!」
第一次的范德格拉夫起電機體驗,是帶點苦澀的「滋滋」聲
上了高中,我在物理實驗室的角落,終於找到了夢寐以求的范德格拉夫起電機!我拜託老師,終於得到第一次體驗的機會。我按捺住激動的心情,打開開關!但是…試了好幾次,頭髮都沒豎起來。只有手上一陣「滋滋」的輕微刺痛,告訴我電流確實流動著。
現在回想起來,原因其實很簡單。
- 頭髮太短,沒有足夠的長度可以豎起來
- 身體沒有確實「絕緣」
好不容易累積的靜電,都透過腳底溜到地面去了。電力和水一樣,總會尋找最容易流動的地方。我的身體不是用來儲電的水桶,而是一個漏光的篩子啊。
儘管如此,這次的失敗和手掌上感受到的確實電力,卻成為了第一個火花,讓我更確信「只要方法對了,絕對能像照片那樣!」,也讓我的科學探索心更加燃燒起來。
夢想,實現!頭髮啊,衝上天吧!
現在,身為理化老師的我,為了實現從小沒放棄的夢想,不斷地進行研究和實驗。要怎樣才能有效地在身體裡累積電力?用什麼材料來絕緣最好?在不斷嘗試和錯誤之後,我終於成功拍到夢想中頭髮豎立的照片!
這次,我要把長年研究的成果「科學食譜」傳授給大家。
科學食譜:用靜電讓頭髮豎起來的方法
準備物品:范德格拉夫起電機、假髮、絕緣台
步驟1:選擇假髮【讓排斥力發揮到最大!】
雖然用自己的頭髮當然也可以,但如果想追求更戲劇性的效果,推薦使用假髮。我試過很多種,最後找到的最佳解是「鮑伯頭」。
https://youtu.be/T3-F8XG1bDI
【科學重點】
為什麼鮑伯頭比較好?因為每一根髮絲都很輕。用范德格拉夫起電機在身體裡累積靜電後,所有的頭髮都會帶上同種的電(例如負電)。就像磁鐵同極相斥一樣,帶有負電的頭髮也會互相「別靠近我!」地排斥。這種排斥力會把頭髮往上推,對抗地心引力。但如果頭髮又長又重,就需要更大的力量才能推動。而輕盈又短的鮑伯頭,很容易被靜電力抬起,簡直是完美髮型。
步驟2:製作最強絕緣台【把電鎖在身體裡!】
為了不讓累積在身體裡的靜電溜到地面,「絕緣台」是這個實驗成敗的關鍵。我在一張塑膠椅子(IKEA買的)的腳底,貼上剪裁過的橡膠片,製作出我專屬的絕緣台。
【科學重點】
容易導電的物質稱為「導體」,不容易導電的物質稱為「絕緣體(非導體)」。人體和地面都是容易導電的導體。所以如果直接去碰范德格拉夫起電機,電流會馬上透過身體流到地面。而用塑膠或橡膠這類絕緣體,把身體和地面物理性地隔開,你的身體才能真正變成一個能儲電的「蓄電池」。
步驟3:來,實戰!【和靜電融為一體吧】
準備好後,戴上假髮,站上絕緣台。然後慢慢地用手觸碰范德格拉夫起電機的金屬球,感受電流流遍全身的感覺。接著…!
長年的夢想終於實現了!那種飄浮感和頭髮豎起來的感覺,不管體驗幾次都一樣感動。大家也一定要來試試看這個不可思議又超有趣的體驗。保證你一試就上癮。
順帶一提,用假人模特兒也能做一樣的實驗喔。
靜電,還能變得更有趣!
用這個范德格拉夫起電機,除了讓頭髮豎起來,還能做很多有趣的實驗。其實,這些實驗我也曾和廣瀨鈴、鈴木亮平、安子、搞笑藝人「Chocolate Planet」等許多知名藝人一起在電視節目上表演過。這些驚人的實驗都在這裡詳細介紹。
※ 注意:使用靜電產生裝置(范德格拉夫起電機)的實驗會產生非常高的電壓。請務必在專業人士的指導下,充分注意安全後再進行。
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【特輯】你一定會上癮!靜電實驗的世界
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