2200年前的知识,现在还能用吗?葡萄干、潜水艇和物理定律( 二 )


接下来,由于汽水表面的气压下降,之前溶解在水中的气体开始聚集成小气泡,这些小气泡运动到水面上的时候,会炸开,我们就会听到滋滋声了 。

2200年前的知识,现在还能用吗?葡萄干、潜水艇和物理定律

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水中溶解的气体
接下来,轻轻地倒出一部分再将汽水瓶放到平整的桌面上,你会发现,如果振动不大,汽水中的气体逃逸速度不算快,滋滋声的频率不高 。 静置10几分钟再喝,仍然能感觉到气体存在 。
这是因为,溶解在静止水中的气体形成一个比较大的气泡,然后运动到水面再逃逸,并不容易,只能慢慢释放 。
当葡萄干被投入到汽水中的时候,有趣的现象发生了 。 它们没有像前面预想的那样,由于比重大于水而沉入水底,而是开启了沉下去再浮起来的运动 。
2200年前的知识,现在还能用吗?葡萄干、潜水艇和物理定律

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葡萄干
【2200年前的知识,现在还能用吗?葡萄干、潜水艇和物理定律】这是因为,由于葡萄干表面有很多的褶皱,不是平滑的表面,汽水并不能完全包裹整个葡萄干,汽水中有一些已经形成的小气泡就会进入到这些褶皱中,随着进入褶皱的小气泡的增多,葡萄干就像穿了一件救生衣,慢慢地从下沉状态开始上浮 。
当葡萄干上浮到水面,褶皱中的小气泡破裂 ,于是葡萄干又开始下沉 。 并在下沉过程中重复前面的过程 。 于是我们看到的现象就是葡萄干在汽水中不断下沉再浮起,再下沉,再浮起……
随着汽水中气体逃逸越来越多,这个过程也逐渐变得缓慢,最后,所有的葡萄干都沉到汽水瓶的底部 。
2200年前的知识,现在还能用吗?葡萄干、潜水艇和物理定律

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潜水艇
结语我们今天用葡萄干和汽水验证了阿基米德定律,用葡萄干下沉和上浮的过程演示了重力和浮力对浸没在水中的物体运动状态的影响 。
其实潜水艇在水中的上浮和下沉与实验中葡萄干的运动原理是相同的 。 不同的是,潜水艇是靠改变潜艇的自身重量来实现的 。
其实潜水艇淹没水中后,排开水的体积不再变化,它所受到的浮力就不变了 。 潜艇有多个蓄水仓,当潜艇要下潜时就往蓄水舱中注水,使潜艇重量增加超过它的排水量,潜艇就会下潜 。 当水舱里的水量保持不变时,潜水艇在水下某一深处是处于悬浮状态而不是沉底 。

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