zcoco asked in 科學其他:科學 · 2 decades ago

想請問一個流體力學的實驗~阿基米德原理的

有人知道一個流體力學的實驗中~有個裝滿水的寶特瓶,裡面有個試管(試管中一半是水)~試管本來是飄在上面~~然後擠壓寶特瓶後~裡面的試管會向下(老師說是因為上面壓力變大的關係)~~然後放手後~試管又會回覆到上面~有人能幫忙解釋一下嗎~我只知道是阿基米得原理的關係=o="

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  • 2 decades ago
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    「魚兒魚兒水中游,游來游去真快樂!」還記得兒時哼唱的歌曲嗎?看到魚兒在水中能快樂悠閒地游來游去,真令人羨慕。自人類發明潛水艇後,人也能學魚兒在水中任意浮沉了。今天我們將運用魚兒及潛水艇在水中能任意浮沉的原理,製作一有趣的科學玩具?浮沉玩偶。浮沉玩偶(浮沉子)的種類很多,製作方法也各有不同,以下僅舉較簡便的例子提供大家參考。

    圖片參考:http://nature.ckps.tpc.edu.tw/awk(C)/科學實驗營/image/浮...

    【討論】 阿威ㄎ認為,國小階段只要利用簡單的密度概念久可以解釋浮沉子的浮沉情形,當浸水量大到重量對體積的比值(也就是密度的值)大於水的比值1時,浮沉子就會沉,小於就會浮。以下是國中部分的原理︰ 阿基米得原理:物體在液體中所受的浮力等於所排開的液體重。 巴斯卡原理:密閉流體的任何部分一旦受到壓力,此壓力可傳至流體的每一個部分,而且壓力大小不變。 波以耳定律:密閉容器內的氣體,在溫度不變的情況下,當氣體的壓力與氣體的體積成反比(PV=定值)。 物體在水中的浮沉,與物體的重量和物體沉入水中的體積有關。當物體的重量大於浮力時,物體就會下沉,反之,則浮至水面上。對於外形固定的浮沉玩偶而言,如能改變浮沉玩偶的重量,就可以輕鬆地操控浮沉玩偶的浮沉了。當用手指輕輕擠壓保特瓶瓶壁時,手所施的壓力會經由水傳至瓶內各部分,此時浮沉玩偶內部空氣的體積受到壓縮,瓶內少許的水(也許只有一滴的水量)進入浮沉玩偶中,浮沉玩偶的重量增加,所以浮沉玩偶下沉。當手指稍微放鬆時,浮沉玩偶內部空氣的壓力又會將水排出,浮沉玩偶的重量減輕,因此又浮至水面上。由於兩個浮沉玩偶的進水孔大小不同,運用手指擠壓、放鬆瓶壁的技巧,就可以控制水量進出小孔的快慢,進而改變兩個浮沉玩偶的浮沉次序。準備一個扁、寬形狀的透明塑膠瓶(像裝洗髮精、清潔劑類的瓶子),並在塑膠瓶內裝水近滿。調整浮沉玩偶的浮沉程度,使其在水中只稍微露出一點點頭部,然後將浮沉玩偶放入塑膠瓶中,蓋緊瓶蓋,瓶內水面上方留有少許空氣柱。當用手指輕輕擠壓瓶子的寬邊部分時,浮沉玩偶會沉入水中,待浮沉玩偶下沉後,即使手不再擠壓瓶壁,浮沉玩偶依然會沉入瓶底而不上浮。此時若用手指輕輕擠壓瓶子的窄邊部分時,浮沉玩偶反而會浮至水面上。用手指輕輕擠壓瓶子的寬邊部分時,手所施的壓力使浮沉玩偶內部空氣的體積受到壓縮,瓶內少許的水進入浮沉玩偶中,所以下沉。浮沉玩偶沉入瓶底後,水所造成的壓力取代手所施的壓力,浮沉玩偶內部空氣的壓力不足以將水排出,因此即使手不再擠壓瓶子,浮沉玩偶依然會沉於瓶底而不上浮。此時,若用手指輕輕擠壓瓶子的窄邊部分,瓶內水面上方空氣柱的體積略增,則壓力略減,浮沉玩偶內部空氣的壓力會將水排出,浮沉玩偶的重量減輕,浮沉玩偶反而會上浮。

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