水竟然可以往高處流？牛頓的棺材板快壓不住啦！| 正經(jīng)玩

現(xiàn)在是北京時(shí)間13點(diǎn)00分

在快餐店吃完午飯的小編

（手里拿著甜筒）

邁著匆匆的步子趕往實(shí)驗(yàn)室

正當(dāng)我思考著上午實(shí)驗(yàn)失敗的原因時(shí)

背后突然出現(xiàn)的一只手

拍了拍我的肩膀

我轉(zhuǎn)過身去

只見一白衣禪師

于是便有了下面的對話

只見大師拿出一個(gè)神奇的裝置

水經(jīng)過其中竟向上流去

我若有所思的點(diǎn)點(diǎn)頭

......

為大師解答完物理問題

我如釋重負(fù)

手中的甜筒也更甜了

實(shí)驗(yàn)器材

所標(biāo)杯、軟管、燒杯、支架（兩個(gè)）、礦泉水瓶、銅絲、膠帶、人工色素

實(shí)驗(yàn)過程

既然是個(gè)取水裝置

就該有裝置的亞子

拿出一截銅絲

彎成圖示的形狀

和瓶子形狀相符即可

拿銅絲將礦泉水瓶固定牢固

完成后是這個(gè)亞子

下面開始纏軟管

將準(zhǔn)備好的軟管以螺旋狀

纏在礦泉水瓶外圍

每隔一段距離用膠帶固定

纏繞完畢后的亞子

為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

我們在水中滴入紅色的人工色素

將裝置用一高一低的支架架起來

調(diào)整燒杯和軟管入口的位置

下面就是見證奇跡的時(shí)刻~

大家在家可以簡化處理，用手握住瓶子轉(zhuǎn)動即可

水經(jīng)過軟管竟然“向上流”

最后從上面的出口流了出來

是不是很神奇？

但物理老師可不是這么教的！

原理解說

上面的實(shí)驗(yàn)裝置可以看作是一個(gè)簡易的阿基米德螺旋泵(Archimedes spiral pump)。

根據(jù)記載，阿基米德在埃及時(shí)，發(fā)明了一種螺旋水泵，能夠很方便地將水從河中運(yùn)到農(nóng)田中，因而被埃及人廣泛使用?，F(xiàn)代工廠中傳輸水泥、糧食所用的螺旋輸運(yùn)機(jī)也是用的同樣的原理。

螺旋輸運(yùn)機(jī)

想要理解實(shí)驗(yàn)中“水往高處流”的現(xiàn)象，需要對小液柱進(jìn)行受力分析。

簡化受力示意圖

首先，在管壁支持力的作用下，每一次旋轉(zhuǎn)，液柱會被軟管帶動而升高。同時(shí)，上升到一定高度，液柱也會受重力的影響，有向下運(yùn)動的趨勢。在二者的共同作用下，液柱會先被向上抬高一段距離，然后向下流動一小段距離，但是整體的效果上，液柱是向上運(yùn)動了一些螺距。我們可以從實(shí)驗(yàn)的慢放中清楚的看到這個(gè)過程。

實(shí)驗(yàn)慢放

另外可以從實(shí)驗(yàn)中看到，軟管中是一段液柱一段空氣柱，空氣柱可以起到阻止回流的作用，尤其是在轉(zhuǎn)速很快的時(shí)候。

如果我們將小彈珠放入軟管中，旋轉(zhuǎn)礦泉水瓶，小彈珠會被運(yùn)輸?shù)巾敹藛幔?/p>