巧用鸡蛋的物理实验

郑永强

一、惯性实验

如图1 所示，在装有水的杯子上放一塑料片，把鸡蛋放在塑料片上。用塑料尺猛弹塑料片，塑料片在水平方向上受力飞走，而鸡蛋在水平方向上几乎不受力，保持惯性而静止，在重力作用下而落入杯中。在此实验中，鸡蛋在水平方向上并不是不受力，而是所受的力相对很小，可忽略不记。

二、浮力实验

如图2 所示，鸡蛋放在清水中会沉入水底； 若放入事先配好的盐水中，鸡蛋会浮在水面；如果配制合适的盐水，鸡蛋会悬浮在水中。也可以用鸡蛋制作浮沉子。把鸡蛋放入清水中，用长颈漏斗将少量浓度较高的盐酸注入容器底部，蛋壳中的碳酸盐与酸反应生成二氧化碳，二氧化碳附着在蛋壳上，鸡蛋所受的浮力增大，鸡蛋上浮；上浮后气体放出，浮力减小，鸡蛋下沉，如此反复。这类实验是利用鸡蛋的密度与水接近的特性。经测量新鲜鸡蛋的密度在1.108 ×103 kg／m3 ～1.109 ×103 kg／m3 之间，因此用鸡蛋较容易做这类实验。

三、瓶吞蛋实验

瓶吞蛋是一个说明大气压存在的生动实验。如图3 所示，找一个瓶口比鸡蛋略小的玻璃瓶，点燃蘸了酒精的棉花，投入瓶中，把剥了壳的熟鸡蛋封在瓶口，瓶内的火熄灭，温度降低，气压减小，由于瓶内外的压强差把鸡蛋压入瓶中。如果使瓶倒置，并对玻璃瓶进行加热，可以使吞入瓶内的蛋再吐出来。有人用气球代替鸡蛋来做该实验，虽然比较经济，但由于气球本身是软的，就缺少必要的悬念。

四、瓦碎蛋全

瓦碎蛋全是一个精彩的演示实验，能有效地提高同学们学习物理的兴趣。在桌子上摊一块海绵，在海绵上放4 个鸡蛋，在鸡蛋上再放一块海绵，海绵上放一块木板，在木板上摞三四块砖，再在砖上放一块瓦片。用锤子猛地敲击瓦片，瓦片被击碎，而下面的鸡蛋却安然无恙。这个实验与杂技中的肚上砸石、头顶开砖等有异曲同工之处。由于锤子与瓦片的接触时间较短、面积较小，破坏力主要集中在瓦片上，而向下传递后鸡蛋受力时间较长、面积较大，所以失去破坏性。

五、鸡蛋砸墙

鸡蛋那么脆弱，平时需要细心保护才不破。用鸡蛋去砸用布做的墙能行吗? 演示时让两名学生拉住布的四角，让其他的学生拿鸡蛋用力向墙上砸。由于鸡蛋的特殊结构，布与鸡蛋的接触面积较大，又加上布是悬着的，蛋与布的接触时间被拉长，所以鸡蛋不会破。在实验时，学生开始不敢用力，怕鸡蛋被扔烂。当他们发现用全力扔而鸡蛋仍不破时，都感到不可思议。在演示时，布的下面两个角要向上提起，形成一个皱折，防止鸡蛋从布上落到地

上而摔碎。

六、握鸡蛋

握鸡蛋是我们熟悉的一个有关鸡蛋的话题。用力握鸡蛋，只要用力均匀，一般很难把鸡蛋握烂。但是刚出生的小鸡却不费力地破壳而出，原因是什么呢? 除了由于小鸡的嘴较尖，与蛋壳的接触面小之外，还在于蛋壳的弧形结构。通过定量实验很容易发现，同样厚度的蛋壳，从蛋壳的外面和里面来砸蛋壳，两者所能承受的力明显不同。

七、立鸡蛋

我们都知道哥伦布立鸡蛋的故事。那能不能把完整的鸡蛋立在桌面上呢? 在我国的某些地方有一个立鸡蛋的传统，据说在立春时节谁能把鸡蛋立起来，谁在这一年将幸福、平安。按照物理学的观点，只要鸡蛋的重心通过鸡蛋与桌面的接触面，鸡蛋将会处于平衡，只不过这种平衡属于不稳平衡。若用放大镜观看蛋壳，会发现蛋壳并不是完美的曲线，而是凸凹不平的。通过测量，鸡蛋的凸点之间的距离约为0.15～0.18mm ，只要有足够的耐心，不管鸡蛋是生的还是熟的，也不管鸡蛋的大头或者小头在下面，你都可以把鸡蛋立起来。

如果把鸡蛋放在水中，你会发现鸡蛋一般总是大头在上面，不论你怎样放置，松手后总是一样。这是为什么? 这也是平衡问题，在水中除了重力外，鸡蛋还受到浮力。与重力有一作用点重心一样，浮力也有一作用点称为浮心，当浮心高于重心时，鸡蛋处于稳定平衡。由于鸡蛋的气泡一般在大头处，所以大头一般在上面。

八、 生熟鸡蛋的鉴定

鉴定生熟鸡蛋，通常的办法是用手拨动鸡蛋，使鸡蛋在桌面上旋转。旋转较快的是熟的，旋转较慢且不稳定的，则为生的。同样，当鸡蛋旋转起来以后，用手按一下鸡蛋也可做出鉴定。静止的为熟鸡蛋，如果放手后仍继续转动的为生鸡蛋。