水杯中的水不会漏出来是什么原理?
有三个主要的原因:
1、因为杯子里面没有空气,所以杯子里的大气压力=0。
2、大气压力没有方向,也就是说是任何方向都存在,所以杯子下面的大气有向上的支撑力。
3、此刻杯口所盖纸所受向上的大气压力 大于 杯子里水的重力。
科学原理是纸片此时处于受力平衡状态。
纸片受到自身重力以及水杯内水的重力对它形成的压力,这两个力形成一个方向竖直向下的合力F1。根据水的表面张力,纸片受到一个向上的拉力。由于纸片处于大气中,所以纸片还受到大气压力,这个大气压力竖直向上,与拉力形成一个合力F2。
F1和F2大小相等、方向相反,所以受力平衡。由于纸片受到水的表面张力影响,与杯口紧密接触完全闭合起来,所以纸片持续保持受力平衡,自然就把水挡在杯子里,水不会漏下来。
扩展资料
受力平衡的条件
作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡
一个物体可以受多个力,竖直向上的支持力和竖直向下的重力等。此时物体是静止或是做匀速直线运动。
注意:二力平衡的条件简单来说就是同体、共线、反向、等大。特别是“同体”和“同线”这个条件往往被初学者遗漏,而造成对二力平衡做出错误判断。
力学平衡原理最成功的一个应用石拱桥的拱券结构。拱券结构是古代工匠的一种创举,我国河北省的赵州桥就是拱券结构的典型建筑。当人站在桥顶时,人对桥的压力和桥顶锲形块受到的重力被相邻的锲形块的压力平衡,而其重力被右侧的锲形块的压力平衡,这两个锲形块的重力与支柱的支持力平衡。
因为水有表面张力:表面张力是分子力的一种表现.它发生在液体和气体接触时的边界部分.是由于表面层的液体分子处于特殊情况决定的.液体内部的分子和分子间几乎是紧挨着的,分子间经常保持平衡距离,稍远一些就相吸,稍近一些就相斥,这就决定了液体分子不像气体分子那样可以无限扩散,而只能在平衡位置附近振动和旋转.在液体表面附近的分子由于只显著受到液体内侧分子的作用,受力不均,使速度较大的分子很容易冲出液面,成为蒸汽,结果在液体表面层(跟气体接触的液体薄层)的分子分布比内部分子分布来得稀疏.相对于液体内部分子的分布来说,它们处在特殊的情况中.表面层分子间的斥力随它们彼此间的距离增大而减小,在这个特殊层中分子间的引力作用占优势.这种表面层中任何两部分闻的相互牵引力,促使了液体表面层具有收缩的趋势,由于表面张力的作用,液体表面总是趋向于尽可能缩小,因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。
压强指的是物体所受压力的大小与受力面积之比。液体对容器内部的侧壁和底部都有压强,压强随液体深度增加而增大。压强越大,压力的作用效果越明显。压强的计算公式是:p=F/S,压强的单位是帕斯卡(简称帕),符号是Pa。
空气受到重力作用,而且空气具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强。
气压是作用在单位面积上的大气压力,著名的马德堡半球实验证明了它的存在,气压是在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。气压的国际制单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa [1] 。气象学中,人们一般用千帕(kPa)、或使用百帕(hpa)作为单位。