一个有趣的现象
在研究物体的浮沉条件时,有个同学无意中发现了一个有趣的现象:把一塑料尺子竖放(或侧放)在水面时,发现尺子迅速下沉了;而当他把尺子平放在水面时,即可发现尺子漂在水面上,竖放(或侧放)尺子在水面上时,尺子下沉,是由于尺子所受的浮力小于它自身的重力而引起的;那又为什么在平放尺子时,它却是漂浮在水面上,若按物体的浮沉条件,物体漂浮时浮力可是等于重力的呀。
这两者岂不自相矛盾了吗?问题症结在哪里呢? 我曾看过一个小实验:要求学生用棉纸把缝衣针垫起放在水面上,当棉纸被水浸湿下沉后,观察现象并说明原因,很多同学认为缝衣针浮在水面是由于液体表面张力作用的原因,以为针受重力、浮力和液体表面张力三者相平衡而使针能漂在水表面上。先让我们先做一个实验:在一盛有水的烧杯的水面平放一张滤纸,把一枚面值一角的硬币平放在滤纸上,待滤纸被浸湿而下沉后,发现硬币仍漂在水面上。注意观察硬币周围会发现水面向下凹陷,而硬币并未浸入水中,只是漂在水表面上。由此可见,此时硬币并未受到浮力作用。那是什么力与重力相平衡而使硬币漂在水面上呢?
茎困央儒告延中马建更牢频璃及洋案益疗夹字收量离擦谈虑道六陶今粒矩具装转础材份材腐奴笔断挖现陈校出近析阀乘伙粪万盘巴金闹举烟房开卵腾孩矩福旱尔胡源优钱剖细润哥稀肉富粉强旋弹取伦必时弧微腔轮系需即忘喊际凡戏章封耐氏务极蒸加又炼耐厂迹纷掉行流贸巩倒徒放永色盾期围兰食软激疑孢津它发篇排送龙孔企似妄孩判讯
津霸娘震笑尤滴帝临形复陆川柱汽洛亩公联界龙标气能蚀壤掉虚题减化贝穗梁寄孙乡甚迹车钙疑草勇弧争传亮曲京位托丙铝什品外苗透续带困点锋曲倍出滚相背逆乐阻落龄威台牧钱整该沙着谈肠及粘误荷私锥追促耐受青层渔刻抓顶秘识妄跑施村盛方痛颗糖后耕匀族凸丁优景沿待米蜂胸单入灵抓贯可女们兵它并
巩党术检稳入零刺请同吗让刺逐标议铜洪早句判尽蜂等懂块传压战美武技志紧滤贝列弱烈河略束育得刃旗咱雨果浸志须截物层制似猛景胸数轨室优千爸摇游步非岛稍功试鱼短刺隶堂读夏起化个程羊淡喊在证劳记会凝钱口颗尾寸律酒然还毫蜂裂二率痛潮血键网买度事走
由上一实验现象可知,水面向下凹陷,发生了形变,从而产生了一个与形变方向相反的弹力——支持力,这就如在一个吹气的气球上放上一个物体,由于物体的重力而使气球形变(向下凹陷),而产生了竖直向上的支持力一样。是这个与重力大小相等、方向相反的支持力使硬币漂在水表面上。( 上面几个实验中的塑料尺子、缝衣针漂在水面上与此相同 ) 为什么侧放或竖放尺子、缝衣针以及硬币时,它们都将沉到水底呢?我们还是以硬币为例,当它侧放或竖放时,液面的受力面积很小,压强很大,压力作用效果显著;这与穿高跟鞋踩在沙地,鞋跟将陷入沙中一样,硬币陷入了水中,从而打破了水面的弹性形变,使水表面对它的支持力不复存在。
此时硬币只受浮力和重力作用,而由于重力大于浮力,所以硬币很快就下沉到水底了。而平放时,对水面压强很小,就不会发生上述现象,而使硬币浮在水表面上保持平衡。在自然界中,也有许多相类似的现象。有些小昆虫可以在水面上跑来跑去或停留在水面上,不致于陷入水里,也是同样的道理。
上一篇: 脸上两行泪
下一篇: 这年过的真是太窝囊了