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有个物理问题想了很久
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有个物理问题想了很久有感于昨天打气球水仗,
为什么装了水的气球一下子就把水挤出来了?

到底是装气的容易破?还是装水的容易破?为什么呢?

怎样可以像吹气一样灌许多许多水?
[小土 (3-5 21:50, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]1楼

我来试一下“为什么装了水的气球一下子就把水挤出来了?”
因为水的容积多了之后,会使气球膨胀,气球膨胀了那么会产生一个使他恢复最开始形状的弹力(奄的形状),这个力从气球内表面向水用力,而气球出口弹力最小,所以容易把他挤出去。

如果气球出口向上,那么气球的弹力对水的弹力向上,但是水本身的重力向下,所以一般气球口向上的时候水不容易出来。

“到底是装气的容易破?还是装水的容易破?为什么呢?”

气球破了其实就是气球的材质抵抗不了太大的压力,因为气球对水有压力,同样的水对气球也有压力,空气也是如此。

但是装水的话,水的重量比空气大很多。水的重力向下,碰到气球之后,重力转化为对气球内表面的弹力,并且由于水的流动性,水对气球不光有向下的重力,有一部分会转化为其他方向。

所以总的来讲,装水的容易破。

“怎样可以像吹气一样灌许多许多水? ”

把气球放在桌子上,再灌水,让水的重力大部分和桌子对气球的弹力抵消。这样比较不容易破。
[帅温柔 (3-5 22:56, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]2楼

(引用 帅温柔:我来试一下“为什么装了水的气球一下子就把水挤出来了?” 因为水的容积多了之后,会使气球膨胀,气球膨胀了那么会产生一个使他恢复最开�...)仿照在空气里灌气,可以在浸没在水里灌水...[hash (3-5 23:41, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]3楼

水比气重,气球薄的话,水气球打到人后受到的压力或压强均较大,容易破.当然有前提条件,因为气是可以压缩的,气球质量很好,压了很多气进去,那么就是气气球容易破.[卷心菜 (3-6 0:09, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]4楼

“气球”哪里买的?

[小雪 (3-7 19:17, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]5楼

试解在理想环境下(无重力)
内压-外压=张力(要按角度算2个方向的分力,其中一个方向的分力为气球表面上承受的张力)

张力上限恒定,内压和外压差值越大,容器越容易破

假定外部为标准大气压,
内部是气体的话,忽略由于重力造成的压力差异,假设各个方向受张力均衡,冲入气体越多,内压越大,越容易破。
如果考虑重力,标准大气压下密度越大的气体,给容器底部的压力会大于其他方位,是由此带来的容器形变会均衡容器表面所受张力。
同时由于形变造成容器局部承受压力能力下降,那些部分成为容易破裂的部分。

内部如果是液体的话,液体的重力远大于标准大气压,重力成为内压的主要因素,张力承受的力量主要来源于液体的重力。
同上容器部分区域形变承担部分压力,同时成为容易破裂的部分。

根据木桶装水原理,形变之后的部分的承受压力的能力决定了容器容量(液体或者气体)的上限

这个推理和上面的公式结合造成了这么几种答案

1.增大容器的承受压力的能力。
2.减少内部压力(采用质量较轻的液体或者减少较小重力加速度)
3.增大外部压力(使用外力减少重力产生的效果,如果内部是气体的话可以考虑增加外部气压。)

帅温柔给的放在桌子上面的答案
1.减少了局部受压
2.使用外力减少重力产生的效果

hash给的放在水里面的答案
1.减少重力加速度(相对重力加速度)
2.无形变~

卷心菜给的答案
1.增大容器的承受压力的能力。

hash的给的答案从可扩展性和美观上面来说都是比较完美的。

个人来说,从快感的角度来说,我倾向于使用热水袋打水仗~~ >_<

以上评论不考虑容器本身的重力~~
(完美而华丽的退下~~)
[小雪 (3-7 19:49, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]6楼

(引用 小雪:“气球”哪里买的? ...)说不定是路边小店...你上回买的那家..[iloveyouso (3-7 21:07, Long long ago)] [ 传统版 | sForum ][登录后回复]7楼


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