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用倒扣的杯子装半杯水
来源:科技百科 专题:物理天地

假如有人向你要杯水喝,你用倒扣的杯子装满一杯水拿过去,他一定会大吃一惊。

玻璃杯里倒满水,用一张明信片大小的硬纸片盖住杯口,随后用手指轻轻按着硬纸片,把杯子翻过来,使杯底朝上.只要硬纸片处于完全不平,就不必再用手托住它,也不会掉下来.你可以大胆地把杯子端来端去,水也不会溅出来。

是什么东西托住了硬纸片,使它能顶住水的重量而不掉下来呢? 是大气的压力.一杯水大约重220 克,空气给硬纸片的力量大大超过了它。

有人说,做这个实验的时候,杯里的水一定要倒满,一直要倒到杯口.如果杯子里存有少量的空气,这个实验就做不成了.因为杯子里的空气也会对硬纸片产生压力,跟杯子外面空气产生的压力互相抵消,硬纸片就要掉下来。

但在做实验的时候,你试一试不把水杯倒满,会惊奇地看到,用水不满的杯子做这个实验和用满杯水做一样,硬纸片也不会掉下来。

自然科学中的最高裁判员就是实验.任何一种理论,不论听起来多么合乎情理,都应该用实验来检验.如果发现某种理论和实验的结果不符,那就要去研究这种理论错在哪里。

刚才那种说法错在哪里呢? 通过实验就看出来了.你用硬纸片把没装满水的杯子盖住以后,再用手按住硬纸片把杯子翻过来,你的手暂时不要挪开,用大拇指把硬纸片的一角轻轻地向下折一下,这时候,你会看到水中产生了气泡.这说明杯中的空气比外面的空气稀薄,否则杯外的空气是不会跪到杯里去的.问题就在这里: 杯里虽然还有空气,但它比杯外空气密度小,因此压力也比较小,所以杯外的空气仍然能托住硬纸片上的水.那么,杯里的空气密度为什么会比杯外小呢? 这是因为,当你把杯子翻转过来的时候,杯里的水向下流动,排出了一小部分空气,剩下的空气在原来的容积内自然就稀薄了,空气的压力就变小了。

你看,如果态度认真的话,即使是最简单的物理实验,也能引起你进一步思考。

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