倒不出的杯中水
2022-03-30徐杰
阅读(科学探秘) 2022年3期
徐杰
将装满水的杯子倒置后,就算放入牙签也不会漏水,这是真的吗?中央电视台财经频道《是真的吗》曾经用实验进行过现场验证。我们也可以一起来做一做。
实验材料
纱网、矿泉水瓶、牙签、热熔胶。
实验步骤
1.在空的矿泉水瓶中倒入水,用热熔胶将纱网粘在矿泉水瓶瓶口,再剪掉瓶口周围多余的网孔。
2.用手压住瓶口,再将矿泉水瓶倒立。
3.手离开矿泉水瓶后,水不会从倒立的矿泉水瓶中流出来。
4.取一根牙签,插入矿泉水瓶瓶口,结果水还是不流出来,而且牙签还会上升到倒立的矿泉水瓶中的水面上。
5.继续插入第二根、第三根牙签,水还是不流出来,牙签同样上升到矿泉水瓶中的水面上。
6.用手压住矿泉水瓶瓶口,将倒立的矿泉水瓶恢复直立,再倾斜,水便很顺畅地流出来了,牙签也跟着流出来。
科学原理
这个实验的关键在于矿泉水瓶的瓶口。如图,将纱网用热熔胶粘在瓶口,再剪掉瓶口周围多余的网孔。矿泉水瓶倒立后,瓶口的小孔由于水的表面张力阻挡了空气的进入,使得瓶子内外大气压力得以平衡,因而水流不出来。但如果小孔过大,水的表面张力不足以支撑时,空气就会进入瓶子内。当倒立的矿泉水瓶倾斜时,瓶口也是倾斜状态,每个小孔承受的压力会不一样,破坏了平衡,这样水就会流出来。
在生活中,有很多现象都是因为水的表面张力造成的。比如我们每天都在用的水龙头,仔细观察,你就会发现水龙头里面有一层金属纱网,大家也许认为它是用来过滤水的,其实并不是,金属纱网的作用是让水储存在彎管里,只要一打开开关,马上就会出水,一关上开关就马上会停水。如果没有这一层金属纱网,打开水龙头,水要充满整个弯管才会流出来,而且水流还不稳定;关上水龙头,水也不会马上停止,要等靠近出水口的弯管中的水慢慢流尽了才能够停止。这就是水的表面张力造成的神奇现象。