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「正經玩」專欄
已經誕生十周年啦!
十年前
2016年4月9日
正經玩專欄發出了第一篇文章
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一杯水倒扣在粗孔濾網上
竟然不會漏???
當年的文章沒有解釋原理
十年前的實驗
今天還能成功復現嗎
讓我們一起揭示這場
十年前留下的謎團
(可以用十年前的實驗水一期正經玩了)
實驗器材
玻璃杯、洞洞板、絲襪的一角、大漏勺、牙簽、鐵絲、所標杯
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實驗步驟
拿出一個透明玻璃杯,向其中注入清水。為了提高實驗的容錯率,水要盡量多倒一些在杯中。
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將洞洞板平鋪在杯口上,確保它完全覆蓋住杯口。然后將玻璃杯迅速且平穩地180 度倒置。你會發現,杯里的水并沒有從密密麻麻的孔洞中傾瀉而下,而是被洞洞板兜住,滴水不漏!
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第三步:
拿出一根牙簽,從洞洞板的孔隙中向上戳入杯中。你會驚訝地發現,牙簽不僅能戳入水里,而且這層水面封印絲毫沒有被破壞,水依然不會漏下來。
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第四步:
除了洞洞板之外,我們還可以嘗試其他千瘡百孔的材料。我們使用絲襪的一角,甚至是孔洞更大的廚房大漏勺,重復剛才的倒扣動作——它們竟然都能實現同樣的鎖水奇跡!
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水能穿過絲襪倒進杯子,卻無法倒出來
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大漏勺竟然不能漏水
原理解說
洞洞板、絲襪、大漏勺,明明有大量的孔洞,為什么能兜住一杯水,不會漏出來呢?這是由于大氣壓強和表面張力的共同作用!
當我們把裝滿水的杯子迅速倒扣時,杯子里的水受重力影響,會有微微向下掉落的趨勢。但這微小的下落,會讓杯中密封的空氣被拉伸,氣壓驟降。此時,杯子外部環境里強大的大氣壓強就不答應了!它從下方狠狠地托住水面,其向上的托舉力足以抵消這杯水的重力。
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光有大氣壓強是不夠的!既然有大氣壓托著,為什么直接拿個沒蓋子的空杯倒扣,水就會嘩啦啦灑一地呢?這是因為沒有遮擋時,寬闊的水面極不穩定。只要稍微傾斜,空氣就會從杯口的一側趁虛而入咕嚕嚕往上冒,水就會從另一側流出,平衡瞬間被打破。
而洞洞板、絲襪和漏勺的作用,就是把寬闊的杯口分割成小孔。水分子間的吸引力形成了表面張力,在每一個小孔處形成了一層堅韌的水膜。孔越小,水膜越穩定!這些水膜受重力影響會向下凸起,但它們擋住了外部的空氣,不讓哪怕一個小氣泡溜進杯子里。只要空氣進不去,氣壓平衡就不被打破,大氣壓就能一直托住這杯水。哪怕是大漏勺,只要孔徑還沒有大到超出表面張力的極限,就能造就這個看起來滴水不漏的反常識奇跡!
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十年前留下的坑,今天終于填上啦!快去廚房找出家里大漏勺,親自驗證一下!(玩砸了需要拖地的話,本專欄概不負責哦)
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編輯:余蔭鎧 & 王驍天
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