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倒扣水杯不漏水

一杯水倒过来居然不洒,是空气在底下托住了它。

5-8岁5分钟物理 · 大气压 · 实验
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如果把一杯水倒过来,水肯定会哗啦洒一地,对吧?但只要在杯口盖一张纸,再倒过来,水竟然一滴都不漏!这听起来像魔法,其实是空气在悄悄帮忙。我们周围到处都是空气,空气虽然看不见摸不着,却是有“重量”的,它会从四面八方压住一切东西——这种压力就叫“大气压”。

你知道吗

你知道吗?空气压在我们身上的力气可大了,一个指甲盖大的地方就有大约一公斤的力!只是因为我们身体里也有空气往外顶,才感觉不到。

做一张神奇的纸盖

准备一个平口玻璃杯、一张比杯口大的硬纸片(明信片就行)和一盆水。先把杯子装满水,一直满到杯口。把纸片平平地盖在杯口,用手按住纸片,迅速把杯子整个倒过来。然后慢慢松开按纸片的手——纸片没有掉,水也没有洒!空气像一只看不见的大手,从下面把纸片稳稳托住了。

为什么会这样呢?倒过来之后,杯子里全是水,几乎没有空气。而杯子外面的空气却在大气压的作用下往上压纸片。这股向上的力气,比杯子里那点水的重量大得多,所以能把水和纸片一起“举”住。如果杯子没装满、里面留了空气,里面的空气也会往下压,托力就不够了,水就会漏出来。

  • 杯子一定要装满水,少留空气
  • 纸片要平整、比杯口大一圈
  • 倒过来时动作要快,按紧纸片
  • 在盆上方做,万一失败也不怕洒
  • 试试不同大小的杯子,看托力一样吗

大气压的用处可多啦。我们用吸管喝饮料,其实是大气压把饮料“压”上来的;吸尘器吸灰尘、医生打针抽药水,都靠大气压帮忙。三百多年前,科学家马德堡市长做过一个有名的实验:把两个铜半球合在一起抽走空气,用了十六匹马才拉开——可见大气压有多厉害。

动手试试

进阶玩法:在杯子里装大半杯水(不到满),同样盖纸片倒过来,看看会怎样?水可能会漏出一些。想一想,为什么“满杯”能托住、“半杯”托不住?再用一个塑料瓶装满水拧紧盖子,在瓶底扎个小孔——水不流出来;一拧松瓶盖,水就喷出来了。这说明空气要从瓶口进去,才能把水“挤”出来。

看不见的空气,藏着看得见的力量。——科学小语