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  • 1 # 使用者725176226782

    好問題,試解如下:插在杯子裡的那根管子(吸水管),算是個靜力學的情況(就算流速為零,只要水冒出吸水管了,就算吸到了)。設吸水管上端到水面的高度差為 h(下簡稱吸水高度),嘴中的氣壓為 P1,大氣壓為 P0,水的密度按靜力學的方式列狀態方程:為了吸上水,嘴中的壓強 P1 < P0 ,因而暴露在空氣中的管子(吸氣管),會源源不斷的吸入空氣。用伯努利定律公式: (1)其中下標為0的變數分別表示嘴外面的空氣密度、速度等,下標為1的表示嘴裡的狀態下面開始簡化和運算,可略過:外面的空氣假設沒有速度,即v0=0,設吸水高度h=5cm,發現即P1和P0很接近,認為帶入(1),得到其中h1-h0可以看作空氣管子的長度,由於空氣密度遠小於水密度,所以的貢獻忽略不計,簡化為計算結果:吸氣管中吸入端空氣的速度 特別的,當吸水高度 h=1cm時,v1~13m/s當吸水高度 h=5cm時,v1~27m/s當吸水高度 h=6cm時,v1~30m/s人的吸氣速度能不能達到這個速度呢,從網上查到,人的吹氣速度可以達到30m/s,吸氣速度可能差不多。另外,吸氣管的截面對人的吸氣速度肯定有影響。假設人爆發吸氣時吸入的空氣體積速率是恆定的,即假設30m/s的速度是在3mm直徑(牛奶吸管)的情況下達到的,那麼當吸氣管的直徑變成5mm(酸奶吸管),吸氣速度就降為10m/s,這就要求吸水高度h不能超過1cm了。又當吸氣管的直徑變成1cm(奶茶吸管),吸氣速度就降為3m/s,這就要求吸水高度h不能超過3mm,也就是基本吸不上來了。總結,能不能吸上水,主要看吸水高度和吸氣管粗細,兩者都是越小越有利於吸水。當前者超過5cm,或後者直徑超過5mm後,就很難吸上水來了。誰做個實驗驗證下?

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