爱物理的人都来啊,有个难以解释的物理实验。(要自己动手哦)

取一瓶矿泉,里面装上水(水可多可少,但是不满)。把瓶盖倒过来,倒贴在瓶口上,用力压紧,然后把瓶子倒过来。试着旋转瓶盖(在此过程要保证瓶盖紧贴瓶口,并且实验过程注意不要压凹瓶子),直到瓶盖被吸在上面为止(实验不容易成功,多试几次)。
试问:既然水不满,里面就有空气,既然没有压凹瓶子,里面的气压就和外面的一样,对吗?要托起瓶盖的重力,加上水的重力,请问,是什么在施力?瓶盖为何不掉下来?
(已知空气极难溶于水)

倒过来后直到盖子被吸住,估计总有一点水会流出来的。
在少量水流出来之前,瓶内气体的体积和装水结束时是相同的,气压也就是大气压。
但是有少量水流出来之后,瓶内气体的体积就膨胀了一些,气压就降低了。
对倒过来后的瓶盖做受力分析如下:
受到向下的力有:瓶盖自身重力,瓶盖上表面的压强乘以瓶口面积(这个压强是瓶内气压Pgas+水密度*g*瓶内水柱高度)。G+(Pgas+rho*g*h)*S
受到向上的力有:大气压Pato乘以瓶口面积。Pato*S。
瓶盖不掉时,两力平衡。

问题中,提问者认为瓶子没有压凹,代表气体体积没有变化,从而里面的气压和初始相同,即和外面的大气压相同。但是,没有考虑倒置后会有少量水流出、倒置内部气体体积产生相应的膨胀。
可以预测,瓶内的气体越少,实验越容易成功。因为气压的变化是按照体积变化率来的。气体体积越小,泄露水导致的体积变化所导致的体积变化率就越大。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2011-01-31
可能是水和固体之间的表面张力,(水在空气中有聚集成球状的趋势,原因就是水和空气界面上的表面张力起作用。相似的,固体和液体的界面上也有这种张力)

【凡作用于液体表面,使液体表面积缩小的力,称为液体表面张力。它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。】

于是固体也有收缩的趋势……
于是就黏上了
(可以把瓶盖想成有弹性的薄膜,薄膜如果贴在瓶口,那就会因为水的重力而凸出来,但是,薄膜的表面张力使之反向收缩……)——够形象了吧,当然实际情况没有这么夸张……

话说……真不好解释。又不能摆公式。那什么你做的成功了吗?本回答被网友采纳
第2个回答  2011-01-31
呵呵,其实是因为里面的空气因为被水往外拉已经很稀薄了。就像只有很少空气的扎口气球(瘪的),放在真空里气球会涨大一样。
更简单的实验方法,将水杯灌满水沉入水桶中,再底朝上慢慢拿出,只要将口留在水下一点,杯中水面就会高于桶的水面。
第3个回答  2011-01-31
我认为是盖和瓶口表面之间,在转动过程中进入了水。取代了空气。外部大气压便把瓶盖压在了瓶口。这就是为何要转动的原因。
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