反直觉的物理实验

漏斗向上滚?纸巾在水里不湿?两个简单的反直觉物理小实验,带你领略物理的魅力。

实验一:向上滚的漏斗

把两个漏斗的宽口对在一起,然后用胶带粘住。

把书放在桌子或地板上。将木板的一端分开,一端合拢;分开的一端放在书上,两根木板的间隔略小于合体漏斗的长度。合拢的一端放在桌面或地面上。

将漏斗放在木板的低端,然后放开,此时漏斗会向上爬。

实验或许会在开始时失败,此时需要调整漏斗在低端的位置,在不同位置上多试几次。

发生了什么?

逐渐分开的木板使漏斗双锥体在重力的作用下往ddWgXNbpF0K3YMtuVzYZ5rplVvlgGtKun/lTwKfFV/8=下滚动。由于木板由低向高,你以为漏斗也是由低向高走,如果你在漏斗正上方拉一条水平参照线,你会发现,漏斗其实微微往低处运动了。

实验二:入水不湿的纸巾

往水盆里装水,水量要能完全浸没玻璃杯。

塞一张纸巾到玻璃杯底部,倒扣玻璃杯,使其保持与水面垂直,并將其缓慢地放入水中,浸没在水下。如果杯子是斜的,实验就会失败。

将玻璃杯从水里拿出,拿出时仍保持它与水面垂直。从玻璃杯取出纸巾,纸巾依然是干的。

这一实验原理被应用在景区的定点潜水氧气头盔上,专门提供给没太多潜水经验的游客。游客先在水面上戴上头盔,然后头朝上落入海里。头盔上方或后部连着空气管,水上的船只或景点会通过这根管,不断地提供空气,这使头盔拥有更大倾斜角度,而不会进水。

发生了什么?

空气也是由物质组成,即使你看不见空气,它也具有质量和体积,会占用空间,也会产生压力。当玻璃杯垂直放入水中时,由于玻璃杯中的空气占据了空间,而且空气的密度又远低于水,水挤压杯内的空气,却进入不到杯中。这样一来纸巾就碰不到水了。

如果玻璃杯倾斜了,空气压力不均匀,导致杯中空气被水挤出,水进入杯中,就会把纸巾弄湿。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年11月1日 上午7:59。
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