趣味物理 虹吸现象

　　你知道虹吸现象吗？容器中的水可以自动通过高于容器水面的弯管流出，就好象有什么东西将水从容器中"吸"出来一样（见左下图）。

　　为什么水会自动流过高高的弯管呢？原来，这是由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就会向着压强较小的一侧流动。右上图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。

　　要能够产生虹吸现象，弯管的水流出端必需比水进入端低。设进水端的水平面为A，出水端的水平面为B，向上作用在两个水平面上的大气压值都是P0，但右边管内在A面以下还有一段长h的水柱，所以，在右管中与A同一面上的压强P＝P0+蟻gh，即Po

　　仔细分析虹吸的原理图还可知道，事先要让弯管中充满水，并且整个弯管内部不能进入空气，否则，内部空气的压强会改变两端压强差的关系，就不能发生虹吸现象了。

　　我们先来做一个实验：取一金属罐头筒，去掉上盖，在底面打一圆孔，塞入中间有孔的胶塞，孔中插入一根两端开口的直径15－20毫米的玻璃管，如图所示。玻璃管在筒内高度为筒高的5／6。再取一只直径30－40毫米的大试管（略高于玻璃管在筒内的高度），口朝下套在玻璃管上。设法将试管垫高（可用粘在筒底的三个塑料块垫高试管，而不能堵死试管口），将胶塞与筒底之间，胶塞与玻璃管之间用熔化的石蜡加封。

　　现在开始向罐头筒内加水，当水还没有超过A线时，下端的管口不会有水流出，但当再加水少许，一旦超过B线，筒内的水便会几乎全部流出。其实，玻管加套大试管的目的，就等于是制作了一个弯管，等效于下左图的装置，当容器中的水位超过B线，水就从下端关口流出，直到水位降低到A线以下，水才停止流出。