蒙明輝
人們每天都接觸半杯水,不管是質(zhì)量還是味道都沒有什么稀奇。暫且避開喝進(jìn)肚子里對人體的作用不談,僅在外觀的物理方面就能表現(xiàn)出許多不同的現(xiàn)象,足以說明它是千奇百怪的半杯水。
一、能改變手指形狀的半杯水
取一個圓形玻璃杯裝半杯水,伸出右手手指,水平放在玻璃杯的外側(cè),讓指尖靠近杯壁,然后慢慢向遠(yuǎn)處移動,透過水杯觀察手指的指尖,看到指尖變長了。繼續(xù)向遠(yuǎn)處移動到某一位置時,指尖突然改變方向,由原來指尖向左變?yōu)橄蛴摇T趺匆幌伦宇嵉惯^來呢?原因在于半杯水,水杯相當(dāng)于一個柱面透鏡,與凸透鏡有許多相似的地方,它能成實像,也能成虛像,指尖變長,只不過是虛像而已。當(dāng)手指向遠(yuǎn)處繼續(xù)移動時,在大于焦點的位置只能成實像,由于實像是倒立的,手指在經(jīng)過焦點后就改變了方向,這就是指尖由向左變?yōu)橄蛴业脑?,這些都是半杯水在作怪。
二、能使玻璃片變重的半杯水
取半杯水放在桌面上,找一塊小玻璃片用細(xì)線粘牢,掛在彈簧測力計上,從桌面慢慢往上提,記下測力計的讀數(shù),再把玻璃片慢慢放在半杯水中,使水平玻璃片的下表面與水面接觸,然后向上慢慢提測力計,發(fā)現(xiàn)測力計的讀書在增大,有人說這是水的重力作用,錯了,重力方向是豎直向下的,玻璃片在水的上方,它的重力并不影響測力計的讀數(shù)。根本原因是分子間的作用力,當(dāng)分子間的距離很小時,表現(xiàn)為斥力,分子間距離稍大時,表現(xiàn)為引力。向上提玻璃片時,使水分子的距離增大,分子的作用力表現(xiàn)為引力,玻璃片在水分子的引力下難以分開,所以,測力計的讀數(shù)會變大。
三、能使水面上升的半杯水
取一根約30 cm長的透明塑料吸管,在距離口10 cm處切一個缺口,在缺口處折成直角,把10 cm長的一端放入半杯水中,然后在水平方向的管口往管內(nèi)用力吹氣,使氣體在缺口處流出,發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水平面上升,到缺口處噴出。因為氣體、液體都是流體,流體有個特征,流速越大的位置壓強越小。當(dāng)用力往水平管內(nèi)吹氣時,氣體在缺口處的流動速度增大,它的壓強就減小,管內(nèi)水面的壓強也跟著減小,而杯中水面的壓強較大,管內(nèi)外水面就存在壓強差,水就朝著壓強小的地方上升,知道缺口處噴出。另外,杯里的水與豎直管底端是連通的,吸管內(nèi)水面上升是靠杯里的水面下降來補充的,所以,杯里的水面下降而得到管內(nèi)的水面上升。
四、能使別的水結(jié)冰的半杯水
先把5g左右的水裝入小試管里,試管的橡皮塞中插入一只溫度計,讓水浸到溫度計的玻璃泡。再把預(yù)先準(zhǔn)備好的礦泉水瓶中的水往燒杯里倒半杯水,把小試管放入燒杯的水中,一會兒就看到試管里的水結(jié)成冰,溫度計的示數(shù)在0℃,并且還在下降,這說明管里的水由于溫度低而結(jié)冰,但是燒杯中的水仍然不變。這就使人感到奇怪了,一般的水是不能使別的水結(jié)冰的。這半杯水是酒精和水的混合物,配好后裝入礦泉水瓶,放到電冰箱的冷凍室內(nèi),溫度已經(jīng)降低到-10℃以下,由于酒精的凝固點在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為-117℃,所以,它的混合物的凝固點就比水的凝固點低得多,因此,它能使別的水結(jié)冰而自己不結(jié)冰。
(作者單位 廣西壯族自治區(qū)賀州八步區(qū)信都中學(xué))endprint