乒乓球能沉在容器底部嗎

◎重慶市雙福育才中學(xué)校 李建 王小宇 李鴻

生活中，我們發(fā)現(xiàn)只要將乒乓球放在水面上，它總會(huì)浮起來(lái)。乒乓球能否在某種情況下沉在水底呢？讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找答案吧。

實(shí)驗(yàn)材料

空礦泉水瓶1個(gè)、黃色乒乓球2個(gè)、剪刀、水，如圖1所示。

圖1

實(shí)驗(yàn)步驟

第一步：用剪刀將空礦泉水瓶剪開(kāi)，取靠近瓶底處四分之一長(zhǎng)度的部分作為盛水的容器B，另一部分為作為容器A，如圖2所示。

圖2

第二步：在B容器中倒入適量的水，將乒乓球放入其中，觀察乒乓球的沉浮情況。可以看到乒乓球浮在水面上，如圖3所示。

圖3

第三步：將A容器瓶口朝下，先將乒乓球放入A容器底部。往容器中緩慢加水，可以看到乒乓球沒(méi)有浮上來(lái)，而是沉在了A容器底部，如圖4所示。

圖4

第四步：此時(shí)在水面上再放一個(gè)乒乓球，可以發(fā)現(xiàn)第二個(gè)乒乓球浮在了水面上，如圖5所示。

圖5

第五步：如圖6所示，用手堵住A容器的瓶口，可以看到靠近瓶口處的乒乓球下方的積水越來(lái)越多，最終使乒乓球浮了起來(lái)。

圖6

實(shí)驗(yàn)原理

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乒乓球下方有水，乒乓球就能浮起來(lái)；反之，當(dāng)乒乓球下方與空氣接觸且沒(méi)有水時(shí)，乒乓球就會(huì)沉在容器底部。

對(duì)乒乓球進(jìn)行受力分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乒乓球下方有水時(shí)，水對(duì)乒乓球底部產(chǎn)生向上的壓力，當(dāng)乒乓球受到水向上的壓力與向下的壓力差大于乒乓球自身重力時(shí)，乒乓球就會(huì)上浮，即此時(shí)乒乓球受到了水的浮力作用。說(shuō)明浮力產(chǎn)生的原因是存在液體對(duì)物體施加的向上與向下的壓力差。

由實(shí)驗(yàn)可知，乒乓球在某種條件下也是可以沉在容器底部的。

科技知識(shí)窗

橋墩受到水的浮力作用嗎

浮力是由于物體受到水對(duì)物體向上與向下的壓力差而產(chǎn)生的。橋墩是否受到浮力應(yīng)根據(jù)其形狀的特點(diǎn)而定。

橋墩底面在河床之下，下方?jīng)]有水，水對(duì)橋墩沒(méi)有向上的力的作用。如果橋墩是柱形的，其左右、前后四個(gè)面受到的水的壓力剛好抵消，此時(shí)橋墩只受到水對(duì)其向下的壓力，橋墩是不受浮力的。如果橋墩的形狀不是柱形，橋墩就有可能受到浮力的作用。