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问一个关于压强和张力的问题

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我们都知道,吸管吸起来一管水之后,把上端口封住,吸管里的水不会从下端口流下来。原理是大气压强。
生活中的常识也告诉我们,如果吸管非常粗,粗到像口杯的程度,就很难实现上述的实验效果了,水大概率会从吸管里流出来。似乎吸管越细,水越不容易流出来,越粗越容易流出来。
另外,常识也告诉我们,当吸管倾斜之后,水就更容易流出来,吸管竖直的时候是最不容易流出水的。
综合以上两个因素,容器的直径和倾斜角和水能否流出有什么定量关系呢?当给定一个容器直径和倾角之后,能否判断出水是否会流下来?


IP属地:上海来自Android客户端1楼2024-03-17 13:20回复
    是,粗的管口不易封住。其原理在于朝下的水面是不稳定的,一个微小的干扰会在此表面上产生凸凹。凸凹在大气压和液体压强差作用下会变大,结果就是水全部漏掉。水银测大气压是用槽使表面向上,向上的表面稳定。


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2024-03-17 14:09
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      液体表面有表面能(张力)。细管里液体表面是凸凹的。管内朝下的表面在张力作用下向上凹,管越细此上凹表面的张力越大。此时表面张力可能抵抗微小的干扰,使该表面稳定。较大管径时张力可能不足以使表面稳定。


      IP属地:北京来自Android客户端3楼2024-03-17 14:20
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        判断朝下的液面是否稳定需要微扰理论,我没做过。


        IP属地:北京来自Android客户端4楼2024-03-17 14:34
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