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你是否曾见证过这样神奇的一幕:在水杯中装满水,放上一张纸,然后将水杯倒过来,水竟不会漏出。这看似违背常理的现象背后,实则蕴含着科学道理。其实,这主要与大气压强有关。大气中存在着无形的压力,当水杯倒过来时,纸片下方受到大气压强的支撑,而上方水的压力相对较小,在大气压力的作用下,纸片就像一个“保护罩”,稳稳地托住了水,使其不会漏出。
1、水杯放纸倒过来水不漏的道理纸片此时处于受力平衡状态。
2、纸片受到自身重力以及水杯内水的重力对它形成的压力,这两个力形成一个方向竖直向下的合力。
3、F1根据水的表面张力,纸片受到一个向上的拉力。由于纸片处于大气中,所以纸片还受到大气压力,这个大气压力竖直向上,与拉力形成一个合力F2。
4、F1和F2大小相等、方向相反,所以受力平衡。由于纸片受到水的表面张力影响,与杯口紧密接触完全闭合起来,所以纸片持续保持受力平衡,自然就把水挡在杯子里,水不会漏下来。
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