现在是北京时间13点00分

在快餐店吃完午饭的小编

(手里拿着甜筒)

迈着匆匆的步子赶往实验室

正当我思考着上午实验失败的原因时

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背后突然出现的一只手

拍了拍我的肩膀

我转过身去

只见一白衣禅师

于是便有了下面的对话

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只见大师拿出一个神奇的装置

水经过其中竟向上流去

我若有所思的点点头

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......

为大师解答完物理问题

我如释重负

手中的甜筒也更甜了

实验器材

所标杯、软管、烧杯、支架(两个)、矿泉水瓶、铜丝、胶带、人工色素

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实验过程

既然是个取水装置

就该有装置的亚子

拿出一截铜丝

弯成图示的形状

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和瓶子形状相符即可

拿铜丝将矿泉水瓶固定牢固

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完成后是这个亚子

下面开始缠软管

将准备好的软管以螺旋状

缠在矿泉水瓶外围

每隔一段距离用胶带固定

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缠绕完毕后的亚子

为了使实验现象更明显

我们在水中滴入红色的人工色素

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将装置用一高一低的支架架起来

调整烧杯和软管入口的位置

下面就是见证奇迹的时刻~

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大家在家可以简化处理,用手握住瓶子转动即可

水经过软管竟然“向上流”

最后从上面的出口流了出来

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是不是很神奇?

但物理老师可不是这么教的!

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原理解说

上面的实验装置可以看作是一个简易的阿基米德螺旋泵(Archimedes spiral pump)。

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根据记载,阿基米德在埃及时,发明了一种螺旋水泵,能够很方便地将水从河中运到农田中,因而被埃及人广泛使用。现代工厂中传输水泥、粮食所用的螺旋输运机也是用的同样的原理。

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螺旋输运机

想要理解实验中“水往高处流”的现象,需要对小液柱进行受力分析。

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简化受力示意图

首先,在管壁支持力的作用下,每一次旋转,液柱会被软管带动而升高。同时,上升到一定高度,液柱也会受重力的影响,有向下运动的趋势。在二者的共同作用下,液柱会先被向上抬高一段距离,然后向下流动一小段距离,但是整体的效果上,液柱是向上运动了一些螺距。我们可以从实验的慢放中清楚的看到这个过程。

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实验慢放

另外可以从实验中看到,软管中是一段液柱一段空气柱,空气柱可以起到阻止回流的作用,尤其是在转速很快的时候。

如果我们将小弹珠放入软管中,旋转矿泉水瓶,小弹珠会被运输到顶端吗?

水竟然可以往高处流?牛顿的棺材板快压不住啦!| 正经玩

图文简介

人往高处走,水往...高处流!是物理规则的崩塌还是黑科技的出现??!