G04　兒童科學廳

將空心塑膠球投在巨型旋渦中，觀察塑膠球被旋渦吸下的過程。

或許你在排放浴缸的水時已經見過這現象。水缸裡的旋渦會出現正因為水面降低至一定的高度。

水流旋渦是因為水缸的不平穩或是擾動水而造成的，如果不動手去干擾它，水越淺下去後旋渦會轉得越快，半徑越大。這是因為圍繞旋渦的水的角速度一樣，靠中心的角動量小，而靠外的角動量比較大。當水面逐漸下降時，原本靠外的水向中心移動，因為角動量守恆，所以這些水的角速度變得更大。因此，旋渦看起來越轉越快，也就越明顯。

在旋渦中的塑膠球會因為水的旋轉而繞圈，且受其本身重力的拉扯而向下沉。

你可以把球放在水柱頂嗎? 試把不同大小的球放置在不同的水柱上。

當水流噴出時需要一定的壓力，且會噴射到一定的高度。水柱會把球向上推。由於水柱在球的四周保持相若的力度，令小球保留在水柱的上端。要達成這種效果，必須滿足兩個條件：水壓足夠大以致能承托小球；小球的重量不太大且勻稱。

用手柄把空氣泵入圓柱中，比較兩個圓柱中氣泡的速度。

黏滯力可視為「黏稠度」或「流體內的摩擦力」。如日常生活所見，黏性較高的物質，具有較高的黏滯力，比較不容易流動，如蜜糖。而黏性較低的物質，具有較低的黏滯力，比較容易流動，如水。

由於高黏性的液體黏滯力大，可視為液體內的一種流動阻力，使液體具有較高的抗變形能力。在這兩支圓柱中的液體具有不同黏性，當我們把空氣泵入圓柱，同樣大小的氣泡的上升能力是一樣的。但在黏性較高的液體中，氣泡遇上了「阻力」，所以上升得較慢。相反，氣泡在黏性較低的液體中便顯得有較強的上升能力，可以追上較小的氣泡。

轉動手柄，將水注入上方的水容器內，繼續注水並觀察結果。

把水由低位泵上高位，便可將能量以位能形式貯存在水中。

位能，即物體在地球重力場中處於一定的高度位置而具有的能量。它是根據把物體從任一標準平面〈通常指海平面〉抬升到物體所在位置所需做的功來計算的。當物體的位置改變，就可以將位能轉化做動能或者其他能量。

當泵入的水到達一定高度時，平衡錘會打開活門，水從高處流下，即釋放水的位能，隨著高度的減少位能變得越小，但根據能量守恒定律，這些能量並沒有消失，而是轉化做推動渦輪的能量令圓球爬梯。

轉動手柄把水箱注滿水，觀察水從彎咀噴出來時所產生的效果，觀察水箱內水的高度與水箱旋轉速度的關係。

噴咀的形狀使水流出時出現一個反作用力，令水箱向排水的相反方向旋轉。隨著水位升高，水箱底部的壓力亦會提升，使水更有力地從排水口排放出來，產生更強的反作用力，加快了水箱的旋轉速度。而很多草地噴洒器均使用了反作用力的原理令噴頭旋轉。

卡普蘭渦輪機是由奧地利教授卡普蘭於1913年發明的，是一種螺旋槳式的水力渦輪機。螺旋槳受水流推動而旋轉。較大的渦輪機具有可調整的槳葉，使渦輪機在不同的水量和水壓的情況下均可發揮最佳效能。卡普蘭渦輪機廣泛應用於世界各地的水力發電上，尤其適合用於高水量及低水壓的情況。

把大塑膠球放在軌道上並讓它滾向水柱，觀察水柱如何把球噴射到盆裏，嘗試預測塑膠球在迷宮中的落下路徑。

當塑膠球在迷宮中落下時，塑膠球落在左邊或右邊的機率是一樣的。如果計算落在迷宮底部不同位置的球的數量，會呈現鐘形曲線，這就是統計學上的正態分佈。這條曲線代表著一個球將落在底部某一位置的機率。

於水道中找一些水車並放置於糟位中， 比較水車的速度。

上方水車靠水流撞擊它的槳葉來轉動，這是效率最低及最舊式的水車。下方水車則利用如瀑布般的流水撞擊它的槳葉從而令水車轉動，由於水車上的水會因為重力而加速，因此下方水車是效能較好的。現時，水力發電廠的水車已經被效能更好的渦輪所取代，例如右邊的卡普蘭渦輪機。

水閘可以幫助船在河道上不同高低的水域之中升高或降低。利用兩道恰當的水閘便可達到按需要蓄水的目的，令河道更易通航，並協助船隻升高。

船舶由低水位到高水位的方法:
利用向兩端有閘門控制的航道內灌水、泄水，以升降水位，使船舶克服航道上的水位落差。由閘室、閘首、閘門、引航道及相應設備組成。船隻上行時，先將閘室泄水，待室內水位與下游水位齊平，開啟下游閘門，讓船隻進入閘室，隨即關閉下游閘門，向閘室灌水，待閘室水面與上游水位相平齊時，打開上游閘門，船隻駛出閘室，進入上游航道。下行時則相反。

當水從噴咀噴出來後，它在空氣中的軌跡會呈抛物線形，這是因為當物體無論以任何方向拋出，若不計及空氣之阻力，物體受地心引力之關係，在空中所行之路徑或軌跡會呈拋物線，此種拋物線運動稱為拋射體運動。

使用不同類型的塑膠堤壩控制水的流向，堤壩只能放入合適的槽位中。在水道中還可放置一些堤壩及水車。 觀察急流、旋渦及湖泊的形成。觀察水車的轉動速度，當你收窄河道時它們會轉得更快。

堤壩有以下用途：灌溉農作物、城市供水系統、改善航行、建立工業用的水庫、提供水力發電、建立休閒區、提供魚類和野生動物的棲息地、保持雨季的水流量以減低洪水災害及控制石礦場或工廠等工業場所的污水排放。同時，堤壩亦可作為行人用或汽車用的過河橋，並可用來建設抽水蓄電站以提供穩定的能源。

用彈射炮將小球發射入水火山的洞中，觀察水火山爆發並將小球射出來。

你若想把小球發射入水火山內，你需要兩方面的協調：一方面是發射的力度。另一方面是發射的方位，包括兩個自由度：左右旋轉及上下傾斜。

當小球受力開始運動時，其水平運動和垂直運動是彼此獨立的。水平方向的運動是勻速直線運動，垂直方向的運動是自由落體運動，而小球行進的軌跡會呈一條抛物線。一般來說，當炮筒成45度角向上發射時，小球發射的距離會是最遠的。而這展品的困難程度在於瞄準洞穴，因應不同的炮筒，發射時所用的力度及傾斜角也有所不同。

通過體感操控介面，讓玩家以肢體控虛擬的「職安特工」，完成各項職安健任務，使青少年在投身社會前能夠具備正確的職安意識，將更有效減低工傷意外事故發生。