神奇的水杯

段玉佩

實(shí)驗(yàn)材料

圓口水杯，清水，紙板（用普通的A4打印紙，裁成小片即可），水槽或其他大型容器，紙巾

實(shí)驗(yàn)步驟

1

將圓口水杯端正地放在桌面上。向其中倒入清水，倒?jié)M為止。注意，這里說的倒?jié)M，是要將水平面一直倒到杯口。你用手稍微碰一下水杯，水就可能從杯沿灑出來那種。

2

將準(zhǔn)備好的紙板放在水杯口上，盡量保證讓水杯口貼在紙板的中央。把水槽準(zhǔn)備好，以防萬一。注意對紙板的要求比較嚴(yán)格，你的紙板最好是正方形的，大小不要超出杯口太多。材質(zhì)不能太厚太硬，也不能太軟太薄。如果家里有A4打印紙的話，可以用它來代替。

3

另外一只手蓋在紙板上，和拿著杯子的手一起，將水杯倒過來，放置在水槽上。

4

接下來的這個環(huán)節(jié)最考驗(yàn)技術(shù)性。蓋住紙板的那只手，慢慢減少蓋在紙板上的力量，最后完全離開紙板。奇跡發(fā)生了！紙板就像被水杯吸住一樣，緊緊地貼在杯口，而這個倒著的水杯，居然滴水不漏。

5

好的，將實(shí)驗(yàn)道具恢復(fù)。這一次我們將水槽接滿水，注意此處我們選擇的是深度較淺的水槽。

6

將一張紙巾團(tuán)成一團(tuán)放入剛才的那個“神奇水杯”中。放置紙巾時要注意將所有的紙巾都塞入杯中，紙巾不能超出杯口，并保證將水杯倒置過來時，紙巾不會從水杯中掉出來。

7

慢慢地將水杯平穩(wěn)下移，盡量使得杯口的平面平行于水槽的水平面。一直將水杯伸入水槽底部，整個過程都盡量保證杯口的角度穩(wěn)定。

8

再慢慢將水杯移出，將紙巾拿出來，依然是干干爽爽的。

實(shí)驗(yàn)原理

我們?nèi)庋劭床灰姷目諝?，其?shí)一直都在向各個方向施加著壓力。第一個實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)你把水杯倒?jié)M水的時候，水就將水杯中的空氣給擠跑了，這樣當(dāng)水杯被倒置時，紙板下面因?yàn)楹涂諝饨佑|的面積大，因此空氣壓力也相應(yīng)積聚得非常大;但是紙板上面只有杯子邊緣之外的部分能與空氣接觸，接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于下面，產(chǎn)生的壓力也就遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于紙板下面受到的壓力。這上下兩面形成的壓力差，就足夠?qū)⑺械乃畵巫×恕?/p>

第二個實(shí)驗(yàn)，依然是空氣的作用。水杯在杯口平行于水面接觸到水槽中的水時，水杯中的空氣形成了壓力，抵擋住了水，不讓它們進(jìn)到水杯中，也就保證了紙巾的干爽。但是如果水槽足夠深的話，水的壓強(qiáng)會隨深度增加而逐漸增大，最后將空氣擠出，紙巾變濕。

實(shí)驗(yàn)升級

如果我們將蓋在水杯口的紙板面積增大，那到什么程度的時候，紙板就無法托住杯中的水了呢？你能不能通過多次嘗試，測量出來蓋住水杯的紙板的最大邊長呢？第二個實(shí)驗(yàn)的升級挑戰(zhàn)，你可以嘗試調(diào)整杯子進(jìn)入水時的角度，對比一下會有什么不同的結(jié)果出現(xiàn)。