这是一个有时违反直觉的实验,展示了两个连接在一起的气球中空气压力的平衡
你需要的东西:气球、吸管、胶带、钉子或其他可以堵住吸管的东西
工作内容:
- 把一个气球吹大,使它变得很大
- 把吸管放在气球的末端,用胶带固定住。堵住吸管的一端,防止空气逸出。你可以用钉子或类似的东西
- 把另一个气球吹大,这样它就很小了
- 将吸管的另一端放入小气球中,并用胶带固定
- 你认为当你把钉子拿掉后会发生什么?试一试!移开钉子,这样空气就可以穿过吸管,看看会发生什么
这是如何工作的:
- 气球内的压力=橡胶皮表面张力产生的压力+大气压力
- 大气球里的压力变化来平衡小气球里的压力
- 来自表面张力的压力贡献与气球的半径成反比。
所以小气球的表面张力比大气球的压力大。结果,小气球里的空气就会流入大气球里,大气球就会变小。
然而,也有例外:橡胶皮的行为并非微不足道。如果我把白色的压扁,让它变小,让紫色的和白色气球一样大,白色的会变大,紫色的会变小,因为气球的应力-应变曲线的滞后。
综上所述,气球的橡胶皮对气球大小的变化有很大的影响。两个气球最终想要达到平衡状态,使它们之间的压差为零。
- - - - - -这个由博士生撰写的家庭科学活动Qile李(纳什)