杯子倒扣纸不湿原理

2021-10-28 22:20:42

大家都知道这样一个实验,杯子倒扣纸不湿,这是什么原理,下面来讲解一下吧。

实验方法

把一张纸捏成一团,放到干燥的杯子里面然后2把装有纸团的杯子倒过来,慢慢放进小水桶里。使用小水桶是为了使水杯进入更深的水底,突出实验效果。没有水桶也可用盆子代替,但水面至少要没过杯子3把杯子从水里拿出来,取出纸团!瞧,纸还是跟原来一样,一点都没有湿哦!

原理

这个实验涉及到物理的压强知识。

因为杯子里充满了空气,杯子进入水中之后杯子里的空气被压缩,当空气压缩到压强等于水的浮力时水就不会再进入杯子,所以杯底的纸巾也就不会湿了。潜水钟是人类早期探索海洋所用的潜水设备,应该的就是这个原理,这是一个底部开口的容器,就像是一只倒扣在水中的玻璃杯。潜水钟内它保存一定时的空气,可以使潜水员在里面逗留较长的时间。

为什么白纸扣在装满水的杯子上,倒过来,不会流出水来

有纸片时,由于大气压的作用纸片对水有竖直向上的支持力。而纸片撤掉时,由于水与空气之间的界面不是水平且平坦的,因此大气压对不同部位的水的作用力的方向不一样,因此水会落下。在杯子很小(可以想象为一根很细的管子)的情况下,不用纸片水也不会流出,因为这时水与空气形成一个水平且接近平坦的界面;随着杯口增大,水由于自身重力和张力的共同作用,水-气界面会逐渐向下凸出形成球面,当杯口增大到一定程度时,张力与大气压无法与重力达到平衡,因此界面被破坏,不同部位的水收到不同方向的大气压力,从而流出。

(BeiZiDaoKouZhiBuShiYuanLi)