请帮我解释一下这个物理现象(初中问题)

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/31 13:14:42
把一个塑料水瓶灌上水(不要灌满),再把一个口服液的小瓶装半瓶水,快速口朝下扔进塑料瓶,让它里面存有半瓶空气,浮在水中。当你用手轻捏瓶子,口服液小瓶就会下沉;松开,就又浮起来。
请帮我解释一下其中的道理,详细点好,如果答案满意另有分相赠。

当你用手轻捏瓶子,塑料瓶内体积减少,气压上升,而口服液的小瓶内的气压不变,因此口服液小瓶外面受到的气压大于瓶内气压,下沉。反之则回复原来的状态。

当你用手轻捏瓶子,大瓶上方空气气压增大,就会将水压入小瓶内,小瓶如同进了水的小船,重力增大,当重力大于浮力时,就会下沉(或理解为:小瓶内进水,小瓶的整体密度增大,密度大于水时,下沉)
松开捏着大塑料瓶的手,大瓶上方空气气压减小,小瓶内的气压就会把水压出小瓶外,小瓶变空心后,重力减少,当重力小于浮力时,就又上浮至水面

因为当不捏动得时候,口服液瓶子不动说明了瓶内压强和瓶外压强平衡了!所以口服液瓶子不动,当捏瓶子时,由于瓶内空间被压缩减小所以瓶内空气压强变大,但是为了使瓶内压强与瓶外压强再次平衡,所以会排出部分水,然而水就会推动口服液瓶子往下沉,当你松手时因为瓶子的张力使瓶子又会恢复原状所以当瓶内空气体积不变,当瓶子的体积变大的时候就会是瓶内压强变小,于是外界大气压又将口服液瓶子往上推从而推动水往上压,使得瓶内空气大气压再次和瓶外大气压平衡,所以当松开手的时候口服液瓶子就会浮起来。

1.当你用手捏瓶子,大瓶容积(体积)减小、压强增大,(包括小瓶内的空气和水的压强都增大。)因为流体能传递压强。
2.又因为液体(水)不容易被压缩,体积几乎没有减小;气体容易被压缩,所以空气的体积减小明显。
3.小瓶内的空气同样被压缩,体积明显减小,必然由水补充缩小量,所以就下沉。
手松开时的过程相反。

首先塑料水瓶放入口服液的小瓶后必须封死

轻捏瓶子瓶内压强增大,即大瓶气压由P1增大为P2,小瓶气压P基本不变,
原小瓶内液面压强=P1+ρgh1
现小瓶内液面压强=P2+ρgh2,
原小瓶内液面压强=现小瓶内液面压强 (认为基本不变)
P1+ρgh1=P2+ρgh2,P2>P1,所以h2<h1
同时当小瓶浮在水中时mg=ρgv1,
排水为v1,v1=s*h1
h2<h1,v2<v1,
即浮力变小,当P2大到一定程度时,ρgv<mg
这时小瓶下沉。