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来源:《物理实验》1997年第04期  作者:杜占乐
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覆杯实验研究

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《物理实验》1992年第2期同时刊登了两篇关于覆杯实验的文章”-’‘.本文拟对覆杯现象的主要原因做进一步分析,并进行定量推导,得到了覆杯现象所满足的条件.一、原因分析覆杯示意因如图所示,为一圆柱形水杯,高为H,半径为R,正立时加水高h,盖一质量为。。的纸(玻)片.水杯倒立后,为使纸片不落,水不外流,必须克服纸片重力以及杯中封存空气压强和水高度压,提供向上的力,这些力包括:(1)大气压p。这是最主要的,没有大气压提供向上的“托力”,倒立后不可能平衡.(2)纸片渗水h;由于纸片对水的浸润性会吸进一部分水,与此同时,杯中空气体积增大,翻转过程很短,可视为等温过程.所以POS(11一h)=P’S(11一h+h’)p’=po(H-h)/(H-h+h’)(1)压强P’变小,产生负压(P。一P’),若负压大于纸片和水的重力压时,纸片受到向上的合力而内凹,否则纸片受到向下的合力而外凸·(3)间隙的存在当纸片沙水很少或者不渗水时(玻璃片),水底处压强户大于大气压户。,水就会往外流(形成间隙),同时杯中空气体积增大,使压强减小,当户<P。时,空气受到指向水的合力压迫间隙水面,形成凹面,由拉普拉斯公式,凹面(本文共计2页)......[继续阅读本文]

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