最近,超级台风来袭,
风雨交加,出行受阻,
但湿漉漉的世界中,
穿行着不屈的工作之魂,
我们今天就和这场潮湿作战!
一起来“去去水”!
实验器材
空塑料瓶、水缸、吸管(两种)、剪刀、胶布、纸片、所标杯
花式“去水”,冲击速度
第一种:
当我们想把瓶中水倒掉,我们往往会这样:
计算了一下所花的时间,是4.11秒,不够快呀。
拉满战斗力,开始追求速度!
第二种:
当水瓶彻底倒立是不是会让水更快流光呢?接等量的水,开始验证。
果然竖直着倒水时,水受重力下落时受到水瓶的阻力减少,流出得更快了,花了3.22秒。
但仔细观察这个过程,水的下落很明显伴随着空气的“艰难”灌入。
所以影响水流出的另一重要因素出现了——气压。当瓶内空气气压小于外界大气压时,也会对水流出产生阻力。怎么办呢?
第三种:
最近台风来袭,台风眼的图像频频出现:
水也能形成这种现象呀!当水也旋转起来,就能产生一个水漩涡,从而在水中形成一个通道。
于是,我们让水转起来:
成功了!水流出只花了2.14秒。将水旋转起来后再倒,水中产生了一个让空气进入的通道,实现了内外气压的平衡,水流出的阻力大大减小了。
第四种:
有没有更“优雅”的方法来平衡内外气压呢?(刚刚晃瓶子时手带出水花被小编截图截掉了~)
上一种方法能提升速度是因为创造了一个通道,空气能顺着漩涡形成的空腔进入,那除了手动制造通道,我们也能借助工具来产生通道。拿出吸管,打算优雅地完成快速倒水:
果然借助吸管水更快地下来了,只花了1.00秒,这个通道比水漩涡通道形成得更丝滑。虽然用手指固定吸管这一点是一个小小的瑕疵……
第五种:
现在,来到我们的最后的版本:
这次选用了方便用胶带固定的弯吸管来完成倒水过程,却发现比上一种慢一点,花了1.73秒。
也对,毕竟这次的通道更细,空气进入没有上次方便。
原理解说
从正常倾斜倒水到垂直倒水,这两种“去水”速度都不够快,这是因为大于水体上方气压的外界大气压在阻止水流出。在最极端的情况下,水甚至都不能流出,内外气压差让水保持着静止。
为了让水更快倒出,我们需要创造连接水体内外空气的通道,而不是靠着气压差将外界空气艰难地挤入水中,当空气能流畅地进入,内外气压差自然就被平衡了,水的流出速度也被提升了。
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