查看原文
其他

在水底发射火箭,是一种什么样的体验 | 正经玩

荔枝&荷塘&婷子 中科院物理所 2024-03-29

前两天问天实验舱的成功发射

有燃到小编的航天梦!

追本溯源,物体升空需要动力

那在水里能不能实现呢?

让我们来动手试一试



实验器材


所标杯、玻璃杯、吸管、液体胶


实验过程




如果我们将一截吸管放入水中,

我们知道由于吸管材料的密度稍小于水,

吸管会飘在水面上



不过我们可以给吸管注入一些配重,

比如液体胶



将填满胶水的吸管投入杯中,

(要避免胶水内有气泡,

如果存在气泡的话可以在水中挤出)

果然吸管会沉到杯底



由于吸管与液体胶的密度与水相差不大,

吸管在水中处于一个类似于“微重力”的状态,

轻轻搅动杯中的水,

吸管便会随之起舞



此时我们可以耐心地等待,

看看吸管会有什么动作,

或者也可以接着搅动吸管玩,

加速这个等待的过程,

过了一段时间,

我们发现吸管的一端逐渐抬起,

并在接下来的几分钟趋于垂直



这有几分像火箭发射前竖起准备的样子,

那么我们接着耐心地等待“火箭”的发射:



Ohhhhh,它升起来了!


此时火箭会垂直地“扎”在水的表面,

如果我们轻轻地拨动水体,

火箭也会在轻微地摆动后缓慢扶正:



不过随着“燃料”的耗尽,

吸管也会脱离稳定,

此时轻轻地拨动水面,

吸管便会浮在水面上了

原理解说





我们用的液体胶是低浓度的聚乙烯醇(PVA)胶体水溶液。PVA的相对密度为1.19,略重于水,所以吸管最开始会沉到烧杯底部。


PVA的羟基使得它溶于水,但高分子链使得它在水中的扩散较为缓慢,并且胶水与吸管壁的粘滞力进一步地减缓了这个过程。如果仔细观察吸管附近的液体,会发现丝状的条纹,就是浓度较高的PVA向外散的表现。由于吸管对胶水的约束,如果最开始吸管一端的PVA扩散较另一端更快,压强的作用会使扩散慢的那端受到额外的阻力。(可以看作缓慢流动的另一种液体,整体向吸管的一侧排出)


在胶水浓度低的这端,吸管及胶水的重力逐渐小于浮力,形成向上的力矩,将吸管竖过来,就如同火箭立起。而当整个吸管内的总重小于整体的排水量时,“火箭”便会“发射升空”了。


上期回顾
No.312 在铁片上拉“二胡”,我看见了二次元的声音 | 正经玩

01.种花兔的实验分享如下:


02.【姚】的实验分享如下:


03.Daisy-的实验分享如下:

投票将于8月4日零点截止

票数最高的 两位 粉丝

将获得所标杯

一个

               分享赢得纪念品          

对于 本期实验 的投稿

我们将在 下期 进行投票

我们将为票数最高的三位 粉丝

送出由机械工业出版社出版的

《创意童画涂鸦集》

一套

《创意童画涂鸦集》4大本精品画册分别从小怪物练习篇、主题训练篇、动物练习篇再到绘画修炼手册层层递进!有近1000幅原创图片!


365个创意小练习,激发孩子自由创作的灵感!

39个创意主题训练,满足孩子好奇心的独特内容!

52种动物怎么画,引导孩子抓取特征的创意想象!

书中有色彩丰富的场景图,还有线稿以及描红涂色做游戏,满足了3岁以上小朋友对绘画所有的幻想!画一部分,留下一部分交给孩子来完成。

画好的50%是线索,是铺垫,孩子可以发散出N+种创意。名副其实的创意童画涂鸦集!


投稿方式


投稿时间截止到每周五晚十点。48小时没有和我们互动的用户,我们无法给您发送消息。为了防止联系不到获奖用户的现象发生,请投票最高获奖后及时联系我们。为了截取方便请尽量上传小于45秒的视频。



往期回顾




编辑:荔枝


近期热门文章Top10

↓ 点击标题即可查看 ↓

1. 熬夜的时候,如果你的器官都在一个群里会聊什么?

2. 不懂电磁弹射,还咋夸福建舰?

3. 你的大脑有多贱?在它的世界,你已经死了10000次!

4. 流水的高考题,铁打的小滑块

5. A4纸的长宽尺寸怎么这么奇怪啊?

6. 输液时空气输进血管里还有救吗?| No.310

7. 植物奶油做错了什么,为啥大家都针对它?

8. 0分贝是多大声?你听过么?

9. 当物理遇上人工智能...

10. 爱你,就把亲亲的压强算清楚一点

 点此查看以往全部热门文章 
继续滑动看下一个
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存