口吹喷雾器

文／张军

上期“口吹飞箭”的小实验大家还有印象吗？如果我拿一支吸管问你，里面有什么？你可能一下反应不过来——明明是空的啊！其实，吸管里还有空气。今天，我们就拿吸管和空气“做文章”。

相信大家对注射器都不陌生。当我们将注射器插入水中，拉动活塞，水就会被吸进注射器的针筒里。那么，水是如何被吸进注射器针筒内的呢？其实，这与我们赖以生存的空气有关，水并不是被“吸”进针筒里的，而是被空气“压”进去的。当我们拉动活塞时，活塞与针筒底部之间的空气体积会变大，导致气压减小，由于水面上方的大气压大于针筒内的气压，水就会被空气压入针筒内（如图1）。这就与我们用吸管喝饮料或者胶头滴管吸取液体的原理类似。

图1

大气压的变化还会产生很多其他有趣的现象。如图2所示，我们将吸管插入水中，然后用手指堵住上面的管口，再将吸管从水中提起，这时便会看到，吸管里有一段水柱被提了起来。其原因也与大气压有关，此时，外界大气压大于管内气压，空气从下方“托”住了水柱。当然，这也与液体表面张力有关系，露珠、水滴呈现出球形或椭球形，就是表面张力的杰作。我们可以把表层的水想象成一张“水膜”，正是这层“水膜”阻碍了水的流动。如果水珠太大，在重力的作用下，水就会突破水膜的“封锁”而流出来。那么，如果我们使用更粗的吸管还能将水柱提起来吗？大家可以自行尝试一下哦！

图2

当流体流动时，流速越大，流体的压强越小。利用这个原理，我们可以制作出“口吹喷雾器”：将一截吸管竖直插入水中，上端管口离水面尽量近一些；另外一支吸管水平放置，水平吸管与竖直吸管管口靠近且垂直；从水平吸管向竖直吸管吹气，就会喷出水雾（如图3）。吹气时，竖直吸管上方管口空气流速大，压强小，在大气压的作用下水会被压上来。当水上升到管口时又受到横向气流的作用，便形成了水雾。如果我们背着太阳吹，就有可能在水雾中看到彩虹哦。你们知道为什么会出现彩虹吗？不妨自己查一查，然后动手试着让彩虹出现吧！

图3