為什么肥皂泡總是先上升后下降

  日常生活中,我們常看到一些小朋友吹肥皂泡,一個(gè)個(gè)小肥皂泡從吸管中飛出,在陽光的照耀下,發(fā)出美麗的色彩.此時(shí),小朋友們沉浸在歡樂和幸福之中,我們大人也常希望肥皂泡能飄浮于空中,形成一道美麗的風(fēng)景.但我們常常是看到肥皂泡開始時(shí)上升,隨后便下降,這是為什么呢?

  這個(gè)過程和現(xiàn)象,我們只要留心想一下,就會(huì)發(fā)現(xiàn),它其中包含著豐富的物理知識.在開始的時(shí)候,肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣,肥皂膜把它與外界隔開,形成里外兩個(gè)區(qū)域,里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度.此時(shí),肥皂泡內(nèi)氣體的密度小于外部空氣的密度,根據(jù)阿基米德原理可知,此時(shí)肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它會(huì)上升.這個(gè)過程就跟熱氣球的原理是一樣的.

  隨著上升過程的開始和時(shí)間的推移,肥皂泡內(nèi)、外氣體發(fā)生熱交換,內(nèi)部氣體溫度下降,因熱脹冷縮,肥皂泡體積逐步減小,它受到的外界空氣的浮力也會(huì)逐步變小,而其受到的重力不變,這樣,當(dāng)重力大于浮力時(shí),肥皂泡就會(huì)下降.

(1)閱讀后你是否知道決定肥皂泡上升或下降是由哪兩個(gè)力決定的?

(2)生活中有這樣的現(xiàn)象:餃子或肉丸煮熟了是浮起來的.為什么呢?根據(jù)你閱讀后所掌握的知識與方法,你能向同學(xué)們說出其中的道理嗎?

答案:
解析:

(1)由重力和浮力決定;(2)餃子或肉丸在制作過程中,內(nèi)部含有微量空氣和二氧化碳.當(dāng)剛投入水中時(shí),由于餃子或肉丸的密度比水大,浮力小于重量,就沉入鍋底.當(dāng)加熱至煮熟后,內(nèi)部的氣體和肉質(zhì)都同時(shí)膨脹,整個(gè)餃子或肉丸的體積就增大許多,也就增大了它的排水量.根據(jù)阿基米德原理可知,餃子或肉丸的浮力就增大了,這時(shí)浮力大于重量,就浮起來了.


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