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「正经玩」专栏

已经诞生十周年啦!

十年前

2016年4月9日

正经玩专栏发出了第一篇文章

叛逆重力的水 | 正经玩

一杯水倒扣在粗孔滤网上

竟然不会漏???

当年的文章没有解释原理

十年前的实验

今天还能成功复现吗

让我们一起揭示这场

十年前留下的谜团

(可以用十年前的实验水一期正经玩了)

实验器材

玻璃杯、洞洞板、丝袜的一角、大漏勺、牙签、铁丝、所标杯

实验步骤

第一步:

拿出一个透明玻璃杯,向其中注入清水。为了提高实验的容错率,水要尽量多倒一些在杯中。

第二步:

将洞洞板平铺在杯口上,确保它完全覆盖住杯口。然后将玻璃杯迅速且平稳地 180 度倒置。你会发现,杯里的水并没有从密密麻麻的孔洞中倾泻而下,而是被洞洞板兜住,滴水不漏!

第三步:

拿出一根牙签,从洞洞板的孔隙中向上戳入杯中。你会惊讶地发现,牙签不仅能戳入水里,而且这层水面封印丝毫没有被破坏,水依然不会漏下来。

第四步:

除了洞洞板之外,我们还可以尝试其他千疮百孔的材料。我们使用丝袜的一角,甚至是孔洞更大的厨房大漏勺,重复刚才的倒扣动作——它们竟然都能实现同样的锁水奇迹!

水能穿过丝袜倒进杯子,却无法倒出来

大漏勺竟然不能漏水

原理解说

洞洞板、丝袜、大漏勺,明明有大量的孔洞,为什么能兜住一杯水,不会漏出来呢?这是由于大气压强和表面张力的共同作用!

当我们把装满水的杯子迅速倒扣时,杯子里的水受重力影响,会有微微向下掉落的趋势。但这微小的下落,会让杯中密封的空气被拉伸,气压骤降。此时,杯子外部环境里强大的大气压强就不答应了!它从下方狠狠地托住水面,其向上的托举力足以抵消这杯水的重力。

光有大气压强是不够的!既然有大气压托着,为什么直接拿个没盖子的空杯倒扣,水就会哗啦啦洒一地呢?这是因为没有遮挡时,宽阔的水面极不稳定。只要稍微倾斜,空气就会从杯口的一侧趁虚而入咕噜噜往上冒,水就会从另一侧流出,平衡瞬间被打破。

而洞洞板、丝袜和漏勺的作用,就是把宽阔的杯口分割成小孔。水分子间的吸引力形成了表面张力,在每一个小孔处形成了一层坚韧的水膜。孔越小,水膜越稳定!这些水膜受重力影响会向下凸起,但它们挡住了外部的空气,不让哪怕一个小气泡溜进杯子里。只要空气进不去,气压平衡就不被打破,大气压就能一直托住这杯水。哪怕是大漏勺,只要孔径还没有大到超出表面张力的极限,就能造就这个看起来滴水不漏的反常识奇迹!

十年前留下的坑,今天终于填上啦!快去厨房找出家里大漏勺,亲自验证一下!(玩砸了需要拖地的话,本专栏概不负责哦😎)