◎重慶市雙福育才中學(xué)校 李建 王小宇 李鴻
生活中,我們發(fā)現(xiàn)只要將乒乓球放在水面上,它總會(huì)浮起來(lái)。乒乓球能否在某種情況下沉在水底呢?讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找答案吧。
空礦泉水瓶1個(gè)、黃色乒乓球2個(gè)、剪刀、水,如圖1所示。
圖1
第一步:用剪刀將空礦泉水瓶剪開(kāi),取靠近瓶底處四分之一長(zhǎng)度的部分作為盛水的容器B,另一部分為作為容器A,如圖2所示。
圖2
第二步:在B容器中倒入適量的水,將乒乓球放入其中,觀察乒乓球的沉浮情況。可以看到乒乓球浮在水面上,如圖3所示。
圖3
第三步:將A容器瓶口朝下,先將乒乓球放入A容器底部。往容器中緩慢加水,可以看到乒乓球沒(méi)有浮上來(lái),而是沉在了A容器底部,如圖4所示。
圖4
第四步:此時(shí)在水面上再放一個(gè)乒乓球,可以發(fā)現(xiàn)第二個(gè)乒乓球浮在了水面上,如圖5所示。
圖5
第五步:如圖6所示,用手堵住A容器的瓶口,可以看到靠近瓶口處的乒乓球下方的積水越來(lái)越多,最終使乒乓球浮了起來(lái)。
圖6
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)乒乓球下方有水,乒乓球就能浮起來(lái);反之,當(dāng)乒乓球下方與空氣接觸且沒(méi)有水時(shí),乒乓球就會(huì)沉在容器底部。
對(duì)乒乓球進(jìn)行受力分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)乒乓球下方有水時(shí),水對(duì)乒乓球底部產(chǎn)生向上的壓力,當(dāng)乒乓球受到水向上的壓力與向下的壓力差大于乒乓球自身重力時(shí),乒乓球就會(huì)上浮,即此時(shí)乒乓球受到了水的浮力作用。說(shuō)明浮力產(chǎn)生的原因是存在液體對(duì)物體施加的向上與向下的壓力差。
由實(shí)驗(yàn)可知,乒乓球在某種條件下也是可以沉在容器底部的。
科技知識(shí)窗
橋墩受到水的浮力作用嗎
浮力是由于物體受到水對(duì)物體向上與向下的壓力差而產(chǎn)生的。橋墩是否受到浮力應(yīng)根據(jù)其形狀的特點(diǎn)而定。
橋墩底面在河床之下,下方?jīng)]有水,水對(duì)橋墩沒(méi)有向上的力的作用。如果橋墩是柱形的,其左右、前后四個(gè)面受到的水的壓力剛好抵消,此時(shí)橋墩只受到水對(duì)其向下的壓力,橋墩是不受浮力的。如果橋墩的形狀不是柱形,橋墩就有可能受到浮力的作用。