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为难的气球

2017-05-27段玉佩

知识就是力量 2017年5期
关键词:瓶内大气压塑料瓶

段玉佩

一沙一世界,一花一天堂。无限掌中置,刹那成永恒。

这是徐志摩翻译英国诗人威廉·布莱克(William Black)的诗句。但你也许没有想过,掌握了科学知识,你也可以轻轻松松地实现诗中所描述的境界。不信吗?继续往下看吧!

实验材料

2个透明的塑料瓶,2个气球,摁钉,胶带,清水。

实验步骤

将1个气球放入瓶子内,把气球的吹口翻过来,封住瓶口。尝试一下,你用多大的力量才能把这个放在瓶子中的气球吹鼓呢?别试了,放弃吧,你的力量是绝对吹不起来这个小小的气球的。

在这个瓶子的底部,用摁钉扎一个小孔,再试一次,看看这次用多大的力量能将气球吹鼓?咦,你轻而易举地就做到了!准备活动到此为止,游戏开始!

第一个游戏:拿来第二个塑料瓶,将另外一个气球像你第一次尝试那样套在瓶口。你手中拿的,则是那个底部有孔的塑料瓶。找来一位朋友和你比一比,谁才能将气球吹鼓?提前祝贺你胜利了。同时,封住和放开底部的小孔,观察气球会发生什么有趣的变化?

第二个游戏来了:还是这套道具,现在和你的朋友比一比,谁能在气球中装满水?你只需要将气球吹鼓,然后用手指(或者是胶带)悄悄地将底部的小孔堵住,气球就会保持膨胀的状态。这个时候把水倒进气球,再将气球的口封好,就可以了。看看你的朋友,已经把桌子上弄了一滩水了吧!

如果你和同伴还没有玩过瘾,你们可以继续玩第三个游戏:也许此时此刻,你的同伴已经怀疑你掌中的那套道具有问题了。没关系,这次你们交换道具。帮助你的朋友把气球吹鼓,水倒进气球里,放在他的怀中。你自己一定要做好闪躲的准备……现在,你只需要将堵在小孔处的手指移开,就有好戏看了。

实验原理

在瓶子没有小孔之前,你很难把瓶中的气球吹鼓,这是因为瓶子内部充满了空气,你想用自己口腔的力量将瓶内的空气进行压缩,实在是难于上青天。当你将瓶底扎出一个小孔之后,瓶内的空气就能与瓶外的空气交流了,当你再次吹气球时,膨胀的气球会把瓶内的空气通过小孔挤压出去,你就可以顺利地将气球吹鼓了。当你用手指堵住小孔时,气球的开口虽然是敞开的,但依然保持膨胀的状态,此时瓶内的压强小于瓶外大气壓,所以你向气球内倒入水是没问题的。但当你再次打开小孔的一刹那,瓶内的大气压强就会和瓶外的大气压强恢复一致——瓶内的压强升高了。升高后的大气压强会把气球内的水挤出去,让你的伙伴变成落汤鸡。

小小的通气孔,通过手掌的挪移、手指的封堵(或者是防水胶带的封堵),让瓶内、瓶外的世界产生魔术般的效果,这就是科学所创造出来的精彩世界—一瓶一世界,一球一乾坤。

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