洒水壶的喷头是什么原理? | 科学DIY
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你坐过火车吗?两辆火车擦身而过的时候,火车里的报纸啊、塑料袋什么的就容易从窗户里飞出去,这是为什么呢?
洒水壶,还有香水的喷头按一下就能喷出液体,这又是为什么?
其实,两件事的原理是一样的。
关键概念
伯努利定律
材料和工具
剪刀
一个大概8厘米*8厘米的纸片
图钉
中间有洞的棉线圈,如果没有的话,可以用一个带有小洞的物体代替
操作步骤
1. 用图钉把纸片钉在线圈上。图钉头和线圈之间留1厘米左右的距离,让纸片可以沿着图钉滑动。
2. 对着线圈洞口的另一边猛吹气,看看纸片是被吹跑了,还是紧紧贴着线圈?
实验原理
看到了吗?纸片并没有被吹跑,而是紧紧贴着线圈。是不是很奇怪?
其实这是因为一个流体力学定律——伯努利定律的缘故。
▲ 伯努利
1738年瑞士物理学家丹尼尔·伯努利提出,当流体的速度增加时,它的压力减小。因此当你对着线圈的洞吹气的时候,洞内压强减小,外部更大的气压就会推着纸片贴住线圈的洞。
两列火车交错时也发生了类似的事。两列运动的火车之间的空气流速比另一侧更快,因此气压相对火车内部更小,使得火车内的纸片容易随着空气飞到气压更小的两车之间去。
▲ 两列交错的汽车的气压演示,两车之间的空气速度快,气压小
大人叫你不要靠近行驶中的列车也是因为伯努利定律——靠近高速火车的话,你和火车之间会形成低气压,这种低气压会把你吸进去。
洒水壶和香水的喷头也是利用了伯努利定律。当你挤压喷头时,空气被挤出,由于被挤出的空气的速度快,因此气压变小,附近的液体会被低气压吸引而一起喷出。
▲ 喷嘴都是用的伯努利定律,先使气体流出,从而带出液体
你也可以利用这个原理制作简易的喷枪。
只要将两根吸管像下面图片里这样固定,然后将其中的一根插到液体中就可以用了。用的时候对着横着的吸管吹气,就可以把瓶子里的液体带出。
▲ 自制简易喷壶
亲爱的小伙伴们,
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图片及参考资料来源:
http://snacks.fysik.org
philschatz.com,wikipedia, explainthatstuff
http://www.seykota.com/tribe/Levitator/index_2014_08_19.html