反直覺的物理實驗

夏侯章

漏斗向上滾？紙巾在水里不濕？兩個簡單的反直覺物理小實驗，帶你領(lǐng)略物理的魅力。

實驗一：向上滾的漏斗

把兩個漏斗的寬口對在一起，然后用膠帶粘住。

把書放在桌子或地板上。將木板的一端分開，一端合攏;分開的一端放在書上，兩根木板的間隔略小于合體漏斗的長度。合攏的一端放在桌面或地面上。

將漏斗放在木板的低端，然后放開，此時漏斗會向上爬。

實驗或許會在開始時失敗，此時需要調(diào)整漏斗在低端的位置，在不同位置上多試幾次。

發(fā)生了什么？

逐漸分開的木板使漏斗雙錐體在重力的作用下往下滾動。由于木板由低向高，你以為漏斗也是由低向高走，如果你在漏斗正上方拉一條水平參照線，你會發(fā)現(xiàn)，漏斗其實微微往低處運動了。

實驗二：入水不濕的紙巾

往水盆里裝水，水量要能完全浸沒玻璃杯。

塞一張紙巾到玻璃杯底部，倒扣玻璃杯，使其保持與水面垂直，并將其緩慢地放入水中，浸沒在水下。如果杯子是斜的，實驗就會失敗。

將玻璃杯從水里拿出，拿出時仍保持它與水面垂直。從玻璃杯取出紙巾，紙巾依然是干的。

這一實驗原理被應(yīng)用在景區(qū)的定點潛水氧氣頭盔上，專門提供給沒太多潛水經(jīng)驗的游客。游客先在水面上戴上頭盔，然后頭朝上落入海里。頭盔上方或后部連著空氣管，水上的船只或景點會通過這根管，不斷地提供空氣，這使頭盔擁有更大傾斜角度，而不會進(jìn)水。

發(fā)生了什么？

空氣也是由物質(zhì)組成，即使你看不見空氣，它也具有質(zhì)量和體積，會占用空間，也會產(chǎn)生壓力。當(dāng)玻璃杯垂直放入水中時，由于玻璃杯中的空氣占據(jù)了空間，而且空氣的密度又遠(yuǎn)低于水，水?dāng)D壓杯內(nèi)的空氣，卻進(jìn)入不到杯中。這樣一來紙巾就碰不到水了。

如果玻璃杯傾斜了，空氣壓力不均勻，導(dǎo)致杯中空氣被水?dāng)D出，水進(jìn)入杯中，就會把紙巾弄濕。