大冷天的玩喷水，还嫌不够冷？丨正经玩

读者们的城市

都入冬了吗

反正在中二所

小编们已经可以将羽绒服焊在身上

最近好冷

我的手和心都是冰冰的

但经过这期的正经玩后......

实验器材

所标杯，剪刀（或小刀），竹签，吸管

实验步骤

安全提示：本实验使用利器，请小朋友在家长的陪同下完成，注意安全

第一步：

将吸管折成三角形

第二步：将吸管在两个顶点处剪开（如图所示），注意不要剪断

第三步：

用竹签将吸管固定起来，开过口的地方在两端

第四步：将装置插入水中旋转，可以看到水流呈放射状从吸管开口处喷出

一个手动喷水装置就制作完成啦！（是不是像极了花园里喷水的装置）

原理解说

这次我们制作的喷雾主要利用了伯努利原理和（惯性）离心力的原理。

根据伯努利方程，在不可压缩流体的定常流动中，流体的压强、速度和高度满足关系

也就是说，如果不考虑流体前后高度的变化，那么流体的流速v越快，那么流体的压强p就越小。对于旋转的吸管来说，由于吸管上端高度更高，并且由于吸管旋转搅动气流，两端开口气流的流速增大，所以吸管上端开口处的气压更低，并且低于大气压，即P1<P0。因此大气压会将液体压到更高的地方。

另一方面，已经在吸管中的水随着吸管旋转作圆周运动，需要外力来提供向心力。受力分析如图，由于管壁支持力N的水平方向分力F不足以提供所需的向心力，因此水就会沿着倾斜的吸管向上运动最后从开口甩出。

或者为方便理解，旋转参考系中需考虑惯性离心力，在这个旋转的非惯性系中，可以认为水受到了水平方向的惯性离心力F’，方向沿圆周径向。在离心力的作用下，水被向上推动。

因此，真实的情况是：当吸管旋转速度快到一定程度后，水首先被压强差源源不断地压入吸管中，之后吸管中的水在大气压和惯性离心力的共同作用下，沿吸管向上运动，最终从上端开口甩出来。

编辑：草莓熊