61.把饮料吸进嘴里是永远不可能的

61.把饮料吸进嘴里是永远不可能的

61.把饮料吸进嘴里是永远不可能的.mp36:52

来自王木头讲科学

同学们家长们大家好,这里是王木头讲科学的《万物简史》系列,也是第61次内容的1.1更新版本。

上一次我们想象了一下使劲压注射器的情况,如果小朋友们手边没有注射器的话,大家可以用一个塑料瓶代替,拧紧瓶盖后用力地压扁,也会感觉到气体的弹力。

在做这个实验的时候,我们虽然没有看到注射器或是瓶子里的分子,不过如果我们利用已经学过的知识的话,很容易就可以在脑子里面想象出这样的画面:通过一个想象出来的显微镜,把空气无限放大,最后就会看到有无数的小分子不停的撞在注射器后面的那个活塞上,就像是暴雨中的雨点一样噼里啪啦地打在上面。因为分子太小了,数量又特别的多,所以我们用手压下注射器的时候才会感觉到像有弹簧一样的弹力。

说到了弹簧,我们都知道如果按下弹簧,弹簧会拼命的想要弹起来。如果反过来不压弹簧,而是使劲的拽弹簧会怎么样呢。当然这个时候弹簧就会像倔强的小朋友一样,你让我干什么我偏不干什么。当你用力拉开弹簧的时候,反而会使劲想要把你拽回来。

那刚才我们说压注射器的时候像是弹簧,那我们是不是使劲往外拉的时候也会像弹簧呢?

我们可以想象一下,假如这个注射器很长,我们把活塞先放在注射器的中间位置,然后堵上前面的小孔,使劲拉后面的活塞。我们也会感觉到一开始的时候拉起来比较容易,但是越到后面就越难了。

这样看来真的和弹簧一样,不论是压还是拉,都会是刚开始的时候容易越到后面越难。其实对于这个原理,我们天生就会使用。大家都用过吸管来喝饮料吧。把吸管放在饮料里面,我们在另外一头一吸就可以把饮料吸到嘴里。我们吸的过程就好像刚才的活塞一样,吸管里面的空气就好像弹簧一样拽着饮料就跑到我们嘴里来了。

按照上面的情况来看,我们或许就可以把注射器或是吸管里的气体看做是一个小弹簧,使劲压的时候会有弹力,使劲拽的时候又有吸力。对于这一点我们还是可以很确定地认为这没有问题。可是科学家们却会站出来说,大家其实想错了。

为什么会这么说呢?科学家会举一个例子让大家来思考。我们都知道,不论是压还是拉,要想感觉到弹力,那么就必须先有一个弹簧。假如我们真的把注射器里的气体当做是一个小弹簧。如果我们把注射器里面的气体拿掉,也就是我们把弹簧拿走了,这个时候我们再继续拉会出现什么情况呢?如果气体真的和弹簧一样的话,现在把弹簧拿走了,那么注射器应该是很容易拉出来才是。可事实是如何呢?

我们来试试看。假如我们先把注射器里面的气体都排空,也就先把后面的活塞压到最前面,然后再堵住前面的小孔。这个时候注射器里面就没有气体了,就相当于把里面的小弹簧拿掉了。按照我们刚才的想法,如果气体真的和弹簧一样的话,那么现在拉活塞的时候就应该是非常容易的,不会有任何的阻碍。可是实际上当真的要拉开活塞的时候,就会发现这时候比有气体还要难拉开。

这就能说明真正让活塞拉不开的不是注射器里面的气体,一定还有其他的原因。其实我们认真想想的话也的确是这个样子,注射器里面的分子只会不停的撞击活塞,这样的撞击只能是推动活塞向外并没有提供一个拉拽活塞的力量。那为什么我们拉拽活塞的时候,还是有感觉到有向内的吸力呢?

要想解释这一点,其实我们要转变一个想法。拉拽活塞的时候并不是一种吸力,而是一种推力。一个是吸力,一个是推力,听起来好像差不大,但这却是理解这个问题的关键。或许你会说,活塞拔不出去,明明是吸力啊,如果是推力的话,不是自己就会弹开了吗?这个的关键就在于,是谁在发力和使劲了。如果是吸力,那是在注射器里面应该有一种东西会拽着活塞不让它跑出去。而如果是推力就正好相反了,它是在注射器外面有某种东西会压着活塞不让它出去。

我们刚才也知道了,即使注射器里面空了,仍然能感觉到这股力。所以吸力的这个想法肯定是不对了,一定是有某种东西在外给了活塞向内的压力。那这个力到底是什么东西发出来的呢?其实它非常的普通,也正是因为它太普通了,普通到我们都忘记了。那就是空气。

在注射器里面就像是在进行着一场比赛,比赛的双方是注射器里面和外面的空气。它们不是在进行拔河比赛,而是在进行推箱子比赛。它们的分子会一起撞击注射器的活塞,然后看看会有多少分子同时撞击。当我们按下活塞的时候,里面的气体被压缩了,所以就会有更多的分子撞向了活塞,于是我们就会感到按下去会越来越难。反过来也是一样,当我们拔出活塞的时候,里面的气体因为空间变大而变得稀疏起来,这个时候就是外面的空气占据了上风,于是我们就感觉到拉拽起来越来越困难。

所以这时候我们再想想看,我们用吸管喝可乐的时候,真的是我们把饮料吸进嘴里的吗?更准确地说,应该是外面空气把可乐推进嘴里的。

下次看到朋友们用吸管喝饮料的时候,就可以告诉他们其实他并没有在吸饮料,而全靠空气把饮料推进了嘴里。最后也给小朋友们留一个问题,还是喝饮料,如果饮料的外面没有空气,是一片真空,那么我们还能把饮料喝到嘴里吗?

今天的内容就到这里了。我们今天知道了原来空气也是有压力的,为什么说吸饮料这个说法不准确呢?把你知道的知识告诉身边的朋友们吧,让他们可以和你一起享受获得知识的快乐。


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