“吸星大法”真的存在啊!你只需要2个气球 | 科学DIY
本文由公众号 “把科学带回家” 提供
给孩子最好的科学教育
之前我们聊了为什么泡沫逃脱不了破灭的命运(点我查看为什么)。泡沫破裂和液体的表面张力有关。
实际上,任何紧绷的膜都具有表面张力。这种表面张力有时候会带来反常识的现象。
比如,你能猜到今天我们的实验的结果会是什么样的吗?
关键概念
表面张力、杨-拉普拉斯公式
材料和工具
2个气球
1根吸管
操作步骤
操作很简单。
1. 把两个气球分别吹大,一个要比另一个更大。
2. 捏住气球的开口,防止漏气,然后把两个气球用吸管连起来。
注意:在连吸管的时候,不要松开气球的开口,不然实验就没效果了。
3. 同时松开两个气球的开口,使2个气球实现连通。观察一下,会发生什么事?2个气球会不会变得一样大呢?
实验原理
没想到吧,2个大小不同的气球竟然不会实行“平均主义”,大的气球居然会越变越大,把小气球的气都吸走了。这是怎么回事?难道大的气球会“吸星大法”吗?
这并不是什么巫术,而是一个物理学规律。决定这个规律的,就是一种叫做杨-拉普拉斯的魔法,哦不公式。
根据杨-拉普拉斯公式,膜包裹的球状物体的内外总是存在一个压力差。在表面张力一定的情况下,决定这个压力差的就是球的半径。
超纲警报。杨-拉普拉斯公式。德尔塔 p 是膜两边的压力差。γ 是膜表面张力。R 是球体半径。
在表面张力不变的情况下,球的半径越小(球越小),那么球体内部的气压就会越大,它们之间存在反比关系。反之,球的半径越大(球越大),球体内部的气压就相对更小。
当然了,变大的气球的表面张力会发生变化,但是变化速度并没有半径的变化更快。
当一大一小的两个球体内部可以实现连通的时候,气压大的地方的气体就会跑到气压小的地方去。这么一来,大的球越变越大,内部气压却越来越小,而小的球越变越小,而内部气压越来越大,最后只能大的恒大,小的恒小了。我们的实验就是这么一回事。
杨-拉普拉斯公式可以用在许多地方,比如越细的管子里液面越高(毛细现象)就是因为这个原理。
大的泡泡会吞掉小的泡泡,也是因为这个原因。
亲爱的小伙伴们,
你有没有尝试“气球的吸星大法”?
想让更多小伙伴看到你的作品?
可以把你拍到的照片发给我们哦~
你也可以把孩子的小名
一起发过来展示在我们推送中。
我们将每月抽一次奖,
送一期电子版《环球科学》!
读者投稿
胡
遇到和自己相似的“货”,容易开始莫名其妙地摇摆 | 科学DIY
若水
病毒花了几百万年的时间,就为找到一个完美的“包包” | 科学DIY
不过瘾,请戳
原来猫咪只对我们人类喵喵喵,感觉受到了恩宠 | 睡前科学故事
病毒花了几百万年的时间,就为找到一个完美的“包包” | 科学DIY
睡觉时为什么感觉身体往下掉?这个实验告诉你答案 | 科学DIY
给孩子最好的科学教育
转载请联系 kids@huanqiukexue.com
长按二维码关注我们
图片及参考资料来源:mit, wikipedia
http://umdberg.pbworks.com/w/page/112379788/Example%3A%20The%20Laplace%20Bubble%20Law