國立中央大學物理演示實驗 NCU Physics Demonstration Lab

水往低處流

水一定往低的地方流嗎?

目的

運用另一種方式演示帕斯卡原理。

實驗

實驗裝置:

將透明塑膠水管捲成數圈置於桌面,一端舉高,一端瓶放於桌面;在高舉的一端注入液體,水會從桌面的那一端流出嗎?

演示實驗

×演示實驗

原理思考

為何水不會流出?

原理探究

×原理探究

我們可以先簡化實驗裝置,將管子先彎一圈,同樣從高處注入水,可以看到管中水的形狀是對稱的,主要是因兩段水中的空氣因被水壓縮而產生壓力平衡了兩個開口端(均處大氣壓力之下)的壓力所致。如圖示


由此可推得不論水管繞多少圈,中間各段的氣體產生的壓力平衡了大氣壓,故水不會流出來。

討論

若在漏斗端持續加水,則水會先從桌面流出?同時從漏斗與桌面流出?或從漏斗流出?為什麼?

討論探究

×討論探究

會從漏斗流出。因為管中的空氣持續被壓縮,管中壓力亦持續增大以致於大於水管外壓力所致。

關於實驗

使用的水管宜用軟性水管。

參考資料

PASCAL’S LAW – COILED TUBE PARADOX(University of Maryland Physics Lecture-Demonstration Facility)

製作

v.1李明駿

指導老師

朱慶琪老師

撰稿

杜宗勳、李明駿