氣球里“懸浮”的水環(huán)

楊艷娟

今天的小實(shí)驗(yàn)，讓我們一起了解氣球里“懸浮”的水環(huán)吧。

實(shí)驗(yàn)原理

這個(gè)實(shí)驗(yàn)含有兩個(gè)原理，第一個(gè)是摩擦力：當(dāng)我們快速旋轉(zhuǎn)氣球的時(shí)候，氣球內(nèi)壁和水之間存在摩擦力，當(dāng)氣球快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣球中的水也會(huì)被摩擦力帶動(dòng)，與氣球一起旋轉(zhuǎn)。

第二個(gè)是離心力與向心力：離心力與向心力是一對(duì)作用力與反作用力。水在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候因?yàn)閼T性產(chǎn)生離心力。離心力能使旋轉(zhuǎn)的物體遠(yuǎn)離它的旋轉(zhuǎn)中心。在實(shí)驗(yàn)中，氣球內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水在離心力的作用下，會(huì)一直遠(yuǎn)離氣球的豎直中心軸，所以我們看到水升高到了氣球的中心位置。在水達(dá)到最終的位置后，旋轉(zhuǎn)需要的向心力由水的重力和氣球壁的支持力的合力所提供，從而形成“動(dòng)態(tài)的水環(huán)”。

在日常生活中有很多利用摩擦力的例子。比如我們每天穿的鞋子，鞋底會(huì)有各種不同形狀的防滑設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)是為了增大鞋子與地面的摩擦力，使人們?cè)谛凶吲c奔跑的過(guò)程中不容易滑倒。

在日常生活中也有很多利用離心力與向心力的例子。你看，衣物甩干機(jī)的工作原理就是利用離心力；人們?cè)卺烎~(yú)時(shí)，在魚(yú)鉤上掛上魚(yú)餌，使魚(yú)鉤進(jìn)行弧線運(yùn)動(dòng)，拋向遠(yuǎn)處，就是利用了向心力。