浮沉子原理

浮沉子原理

浮沉子靠改变它的排水体积来实现浮沉的。

通常我们将既能上浮也能下沉的物体称为浮沉子。它是利用阿基米德原理,改变浮力大小实现升降的。

它是法国科学家笛卡尔(1596—1650)所创造。它是玻璃制的小瓶体,其下端开有小孔,水可通过小孔进出瓶体。把它放入高贮水筒中,并使之浮在水面上。用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧,用手按橡皮膜,筒内的水和空气是在密闭的容器内。根据帕斯卡定律,当空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入瓶体中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,排水体积不变,所受的重力大于它受到的浮力,于是向下沉。手离开橡皮膜,筒内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时排水体积增大,浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。当手对橡皮膜施加的压力适当时,浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的排水体积来实现的。潜水艇与浮沉子升降道理相同。

现在有很多10ml的口服液,在口服液瓶中灌上适量的水,可以使瓶子口朝下漂浮在水面上。

盛水的容器用橡皮膜密封后,用手按压橡皮膜,容器上部空气被挤压,压强增大,水会被压进口服液瓶,口服液瓶总重增大,大于浮力而下沉,放开手,上方空气压强减小,瓶中气体将水压出一部分,瓶子的总重减小,小于浮力而上浮。很好玩,可反复按压。