初.353.水是否会流出

重庆一中初2015级一班 谭宁果

关键词：水的张力、大气压强、水杯、吸管

引言：物理是一门源于生活，但高于生活的自然科学学科。因此，生活中也存在着千奇百怪的物理现象。

正文：

吸管喝水时大气压强压起吸管中的水的事例我们都知道。可当我拿起一杯饮料把玩时，偶然发现，如果用手按住吸管的上开口，再从水中开口朝下地拿出吸管，便发现，离开了水面的吸管居然还能拖住水。这让我联想到，当杯子杯口朝下时杯子能不能拖住水呢？又想起我的一个开口有铁丝网覆盖的杯子，又一次倒水时，偶然将它竖直倒置，意外发现水竟然没有流出来，这又是为什么呢？

于是我就准备了一根吸管和两个圆柱体的水杯（其中一个杯子杯口有铁丝网）。

实验是在水槽边进行的。

对吸管的实验，我一共做了4组实验，而实验结果证明，只要堵住这吸管的其中一个开口，无论怎么倾斜或摆弄吸管（吸管本身并没有发生形变），吸管中的水都会乖乖呆在习惯中。可一旦打开开口，水就会全部流走。但对于杯口无铁丝网的杯子，我试验了12次，除了杯口向上放置以外，杯中的水都会无情地逃走，更别说倾斜角度什么的（无论是水未满的杯子或装满水的杯子）。而关于有铁丝网的杯子，只要水不是少到可怜且杯口竖直向下放置，水都不会向外流出（杯子不能平放或倾斜）。

我想不出为什么吸管和杯子实验出的结果差距那么大，于是猜想会不会是吸管太细了。就再准备了粗吸管、中等吸管各一根。

于是我又进行了第二轮的实验。

又分别经过4组实验。我发现，中等粗细的吸管实验效果与细吸管的实验效果完全相同。但粗吸管的实验效果却并非如此，而是与杯子的实验效果完全相同。为了保证实验的准确性，我甚至再找来了两根粗吸管分别进行了实验，实验结果也如此。这是为什么呢？

正在我一筹莫展的时候，有个同学提醒我要不要再做一次杯口有铁丝网的杯子的实验。没有办法的我只好在做了几次试验，可好像什么多余的现象都没有观察到。为了找点乐子，我没有倾斜水杯将水倒出，而是一下子将铁丝网扯了出来，看到水流出来的样子，我一下子意识到——水为什么是沿着杯壁流出来的，而不是从中间一下子倒出。在观察铁丝网，发现网洞上密密麻麻的覆盖着一层水膜——是不是水膜阻止水流出来的呢？

铁丝网的情况让我联想到了相识后吹的肥皂泡。经过查阅资料，我大致认为这是“水的张力”的作用。就像往杯中加水，水的深度都超过杯子的高度时，水却没有溢出，这也是水的张力的作用效果。

综上所述，我认为：谁下落时因为重力，这是前提。而对于杯口无网的杯子而言，因为水与空气的接触面积太大，水的表面张力不足以支持起整个水面，由于大气压强的作用，空气被压入了水中，导致水由于重力向下流出。我认为，其实水沿杯壁流出也是大气压强的作用——空气从面积大的水面中间进入水中，占据了大部分空间，让水只能沿杯壁的一圈流出。我想，这也是经过了反复试验的粗吸管托不住水柱的原因。而对于能拖住水的吸管，我认为，是因为她的横截面及足够小，能够阻挡大气压钱的“入侵”，反而由于大气压强作用支撑起了整个水柱。这也解释了为什么横截面积足够小的吸管无论怎样倾斜都不会有水流出的现象。置于杯口有铁丝网的水杯，虽然它整体横截面积大，但是它可以看做许多个小面积的开口组合在一起的。水的张力支持起了所有的小开口而组成整个覆盖住杯口的水膜，又因为有大气压强所以水不会流出。

以上实验均证明了水的大气压强和水的张力的存在。而大气压强和水的张力又反解释了以上的现象。

物理发展到今天，还有许多不能解释的现象和被人们忽视的存在。生活尚且如此神奇，又有什么理由让我停下探索的脚步呢？