61.把飲料吸進嘴裡是永遠不可能的

61.把飲料吸進嘴裡是永遠不可能的

61.把飲料吸進嘴裡是永遠不可能的.mp36:52

來自王木頭講科學

同學們家長們大家好,這裡是王木頭講科學的《萬物簡史》系列,也是第61次內容的1.1更新版本。

上一次我們想象了一下使勁壓注射器的情況,如果小朋友們手邊沒有注射器的話,大家可以用一個塑料瓶代替,擰緊瓶蓋後用力地壓扁,也會感覺到氣體的彈力。

在做這個實驗的時候,我們雖然沒有看到注射器或是瓶子裡的分子,不過如果我們利用已經學過的知識的話,很容易就可以在腦子裡面想象出這樣的畫面:通過一個想象出來的顯微鏡,把空氣無限放大,最後就會看到有無數的小分子不停的撞在注射器後面的那個活塞上,就像是暴雨中的雨點一樣噼裡啪啦地打在上面。因為分子太小了,數量又特別的多,所以我們用手壓下注射器的時候才會感覺到像有彈簧一樣的彈力。

說到了彈簧,我們都知道如果按下彈簧,彈簧會拼命的想要彈起來。如果反過來不壓彈簧,而是使勁的拽彈簧會怎麼樣呢。當然這個時候彈簧就會像倔強的小朋友一樣,你讓我幹什麼我偏不幹什麼。當你用力拉開彈簧的時候,反而會使勁想要把你拽回來。

那剛才我們說壓注射器的時候像是彈簧,那我們是不是使勁往外拉的時候也會像彈簧呢?

我們可以想象一下,假如這個注射器很長,我們把活塞先放在注射器的中間位置,然後堵上前面的小孔,使勁拉後面的活塞。我們也會感覺到一開始的時候拉起來比較容易,但是越到後面就越難了。

這樣看來真的和彈簧一樣,不論是壓還是拉,都會是剛開始的時候容易越到後面越難。其實對於這個原理,我們天生就會使用。大家都用過吸管來喝飲料吧。把吸管放在飲料裡面,我們在另外一頭一吸就可以把飲料吸到嘴裡。我們吸的過程就好像剛才的活塞一樣,吸管裡面的空氣就好像彈簧一樣拽著飲料就跑到我們嘴裡來了。

按照上面的情況來看,我們或許就可以把注射器或是吸管裡的氣體看做是一個小彈簧,使勁壓的時候會有彈力,使勁拽的時候又有吸力。對於這一點我們還是可以很確定地認為這沒有問題。可是科學家們卻會站出來說,大家其實想錯了。

為什麼會這麼說呢?科學家會舉一個例子讓大家來思考。我們都知道,不論是壓還是拉,要想感覺到彈力,那麼就必須先有一個彈簧。假如我們真的把注射器裡的氣體當做是一個小彈簧。如果我們把注射器裡面的氣體拿掉,也就是我們把彈簧拿走了,這個時候我們再繼續拉會出現什麼情況呢?如果氣體真的和彈簧一樣的話,現在把彈簧拿走了,那麼注射器應該是很容易拉出來才是。可事實是如何呢?

我們來試試看。假如我們先把注射器裡面的氣體都排空,也就先把後面的活塞壓到最前面,然後再堵住前面的小孔。這個時候注射器裡面就沒有氣體了,就相當於把裡面的小彈簧拿掉了。按照我們剛才的想法,如果氣體真的和彈簧一樣的話,那麼現在拉活塞的時候就應該是非常容易的,不會有任何的阻礙。可是實際上當真的要拉開活塞的時候,就會發現這時候比有氣體還要難拉開。

這就能說明真正讓活塞拉不開的不是注射器裡面的氣體,一定還有其他的原因。其實我們認真想想的話也的確是這個樣子,注射器裡面的分子只會不停的撞擊活塞,這樣的撞擊只能是推動活塞向外並沒有提供一個拉拽活塞的力量。那為什麼我們拉拽活塞的時候,還是有感覺到有向內的吸力呢?

要想解釋這一點,其實我們要轉變一個想法。拉拽活塞的時候並不是一種吸力,而是一種推力。一個是吸力,一個是推力,聽起來好像差不大,但這卻是理解這個問題的關鍵。或許你會說,活塞拔不出去,明明是吸力啊,如果是推力的話,不是自己就會彈開了嗎?這個的關鍵就在於,是誰在發力和使勁了。如果是吸力,那是在注射器裡面應該有一種東西會拽著活塞不讓它跑出去。而如果是推力就正好相反了,它是在注射器外面有某種東西會壓著活塞不讓它出去。

我們剛才也知道了,即使注射器裡面空了,仍然能感覺到這股力。所以吸力的這個想法肯定是不對了,一定是有某種東西在外給了活塞向內的壓力。那這個力到底是什麼東西發出來的呢?其實它非常的普通,也正是因為它太普通了,普通到我們都忘記了。那就是空氣。

在注射器裡面就像是在進行著一場比賽,比賽的雙方是注射器裡面和外面的空氣。它們不是在進行拔河比賽,而是在進行推箱子比賽。它們的分子會一起撞擊注射器的活塞,然後看看會有多少分子同時撞擊。當我們按下活塞的時候,裡面的氣體被壓縮了,所以就會有更多的分子撞向了活塞,於是我們就會感到按下去會越來越難。反過來也是一樣,當我們拔出活塞的時候,裡面的氣體因為空間變大而變得稀疏起來,這個時候就是外面的空氣佔據了上風,於是我們就感覺到拉拽起來越來越困難。

所以這時候我們再想想看,我們用吸管喝可樂的時候,真的是我們把飲料吸進嘴裡的嗎?更準確地說,應該是外面空氣把可樂推進嘴裡的。

下次看到朋友們用吸管喝飲料的時候,就可以告訴他們其實他並沒有在吸飲料,而全靠空氣把飲料推進了嘴裡。最後也給小朋友們留一個問題,還是喝飲料,如果飲料的外面沒有空氣,是一片真空,那麼我們還能把飲料喝到嘴裡嗎?

今天的內容就到這裡了。我們今天知道了原來空氣也是有壓力的,為什麼說吸飲料這個說法不準確呢?把你知道的知識告訴身邊的朋友們吧,讓他們可以和你一起享受獲得知識的快樂。


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