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你是否曾見證過這樣神奇的一幕:在水杯中裝滿水,放上一張紙,然后將水杯倒過來,水竟不會漏出。這看似違背常理的現象背后,實則蘊含著科學道理。其實,這主要與大氣壓強有關。大氣中存在著無形的壓力,當水杯倒過來時,紙片下方受到大氣壓強的支撐,而上方水的壓力相對較小,在大氣壓力的作用下,紙片就像一個“保護罩”,穩穩地托住了水,使其不會漏出。
1、水杯放紙倒過來水不漏的道理紙片此時處于受力平衡狀態。
2、紙片受到自身重力以及水杯內水的重力對它形成的壓力,這兩個力形成一個方向豎直向下的合力。
3、F1根據水的表面張力,紙片受到一個向上的拉力。由于紙片處于大氣中,所以紙片還受到大氣壓力,這個大氣壓力豎直向上,與拉力形成一個合力F2。
4、F1和F2大小相等、方向相反,所以受力平衡。由于紙片受到水的表面張力影響,與杯口緊密接觸完全閉合起來,所以紙片持續保持受力平衡,自然就把水擋在杯子里,水不會漏下來。
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