6个让孩子惊奇的趣味乒乓球实验

-01 伯努利原理-

通过实验我们发现,当启动电吹风后,盘子里的乒乓球一个个被吸进塑料圆筒并快速的发射出去。流体的速度越快,内部压强越小。1738年瑞士著名科学家伯努利发现了这一原理,称为伯努利定律。

在本实验中,当圆筒上部有高速气流通过,就和圆筒底部静止的空气之间形成了很大的压力差。乒乓球就被底部的高气压推进圆筒,并朝圆筒顶部的低气压出飞去。

-02复原乒乓球-

压扁的乒乓球淋上热水,乒乓球就会恢复成圆滚滚的样子。是因为加热水会让乒乓球的温度上升。空气加热后会膨胀,所以乒乓球里膨胀的热空气挤压乒乓球,使得乒乓球内部受到比较大的压力,而迫使乒乓球变回原来的圆球形。

如果我们将压扁的乒乓球戳洞,这个方法就不奏效了!因为乒乓球里的空气加热膨胀之后,便由小洞流出,使得内外的压力相同,乒乓球也就不会恢复原状。

当物质的温度升高时,内部的分子会振动得更快、更远,这些效应会使得物质膨胀。同理,当温度下降时,物质内部的分子会振动得较慢,且振动的距离更短,使得物质收缩。除了少数的例外(如:液态的水比固态的冰密度大且体积小),大多数的物质(包括固体、液体及气体),都是热胀冷缩的哦!

-03 吹不开的乒乓球-

当乒乓球紧贴漏斗孔向小漏斗吹气时,气流从乒乓球与漏斗壁的间隙中流过,间隙中气流速度很快,其压强就很小。正常的大气压要比它大得多,就把乒乓球压住了。“用空气控制气球”的实验,也是一样的原理!

而当乒乓球距离漏斗孔有一小段距离时,从漏斗孔到乒乓球有一定的缓冲距离,空气流速变慢,乒乓球周围的气压与大气压相近,于是乒乓球就会直接被风吹走。

-04乒乓球跳远-

对着乒乓球的斜侧方吹气,球上方的压力变小,下方压力变大,下方的气压就把乒乓球挤上去了,一直吹的话,乒乓球就会越升越高,最终“跳”出来。

小朋友们还可以换不同的方向吹气,看看我们的乒乓球会有怎样不同的表现呢?

-05 被水抓住的乒乓球-

根据伯努利原理,流速越大的地方,压强越小,反之流速越小,压强越大。

在水流中的乒乓球,当乒乓球偏离水流中心向水池下方运动时,由于乒乓球滚动方向下侧的水流速度小压强大,上方的水流速度大压强小,产生一个向上的压力差,将乒乓球水平向上推。

同理可得,不管乒乓球如何偏离水流的中心,都会因伯努利原理,回到水流中心,即使水龙头再开大,也是同样的结果。

-06乒乓球相扑-

为什么用吸管往乒乓球中间吹气,乒乓球不会被吹开,反而粘在一起?这是因为流速快的地方压强小,也就是我们经常提到的“伯努利原理”。

实验中,我们用吸管向两个乒乓球中间吹气,乒乓球外面两侧的空气压力不变。但乒乓球中间的气流加快,空气压力变小,所以乒乓球外侧空气会向乒乓球中施加压力,从而能够让乒乓球贴在一起,完成相扑比赛。

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