今年夏天真是格外的熱啊
每天都要喝個5-6瓶水來解暑
望著這些空礦泉水瓶
小編突然想到了一個高級的喝水方法
如流量計一般精確控制水流
拿捏喝下的每一滴水!
實驗器材
礦泉水瓶、長短吸管、所標杯
實驗步驟
在礦泉水瓶蓋和瓶身分別打一個圓孔,再將長吸管插入瓶蓋的圓孔,將短吸管插入瓶身的圓孔。
將瓶身的吸管用手抵住、防止漏水的同時,往瓶口內加大半瓶水,然后將插有吸管的瓶蓋蓋上。
將手移開,現在,即使瓶身被打了一個孔,水也不會流出。
很明顯這是因為瓶內空氣的壓強小于大氣壓強,所以水不會流出。所以為了確保實驗的成功,本實驗的關鍵便是氣密性,可以用蠟燭油或其他有彈性的物質將打的孔和吸管密封好。
第三步:
將瓶蓋上插著的吸管向上抽出,可以發現瓶內水中迅速出現了大量氣泡,同時水也源源不斷地流出,我們的“飲水機”被打開了;但當吸管向下插入時,水體重新恢復平靜,瓶身上的出水口吸管也不再流出液體,我們的“飲水機”關上了。
原理解說
為什么將吸管拔上插下能夠控制水的流出和靜止呢?
不知道善于觀察的大家發現了沒有,水的流出和靜止兩個狀態的分界點在于移動的吸管是否經過出水口吸管的高度,當吸管高于出水口的高度時,外界空氣會從上方的吸管灌入瓶內,形成咕隆咕隆的大量氣泡,此時水開始流動;而當吸管的高度低于出水口高度時,水停止流出。
通過分析水的壓力變化便能輕易解釋這個現象了。首先明確一個關于水的壓強的物理知識,水內某處的壓強由水面的壓強和水的深度決定。
由于兩根吸管都和大氣連通,于是吸管內空氣的壓強都是大氣壓。當瓶蓋中的吸管末端在出水口高度以上時,如左圖所示,吸管末端的壓強低于大氣壓,于是外界空氣被壓力差擠入瓶內,從而將瓶內的水排出,水開始流動;而當瓶蓋中的吸管末端在出水口高度以下時,如右圖所示,吸管末端的壓強高于大氣壓,于是吸管內水面和出水口高度平齊,此時水體達到受力平衡,保持靜止狀態。
總的來說,我們通過插入吸管改變了水體的壓強分布,于是可以通過控制吸管的位置來控制水的流動。
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