水竟然可以往高處流？牛頓的棺材板快壓不住啦！| 正經玩_風聞

原創：中科院物理所

現在是北京時間13點00分

在快餐店吃完午飯的小編（手裏拿着甜筒）邁着匆匆的步子趕往實驗室

正當我思考着上午實驗失敗的原因時

背後突然出現的一隻手拍了拍我的肩膀我轉過身去只見一白衣禪師

於是便有了下面的對話

只見大師拿出一個神奇的裝置水經過其中竟向上流去

我若有所思的點點頭

……為大師解答完物理問題我如釋重負手中的甜筒也更甜了

實驗器材

所標杯、軟管、燒杯、支架（兩個）、礦泉水瓶、銅絲、膠帶、人工色素

實驗過程

既然是個取水裝置

就該有裝置的亞子

拿出一截銅絲

彎成圖示的形狀

和瓶子形狀相符即可

拿銅絲將礦泉水瓶固定牢固

完成後是這個亞子

下面開始纏軟管

將準備好的軟管以螺旋狀

纏在礦泉水瓶外圍

每隔一段距離用膠帶固定

纏繞完畢後的亞子

為了使實驗現象更明顯

我們在水中滴入紅色的人工色素

將裝置用一高一低的支架架起來

調整燒杯和軟管入口的位置

下面就是見證奇蹟的時刻~

大家在家可以簡化處理，用手握住瓶子轉動即可

水經過軟管竟然**“向上流”**

最後從上面的出口流了出來

是不是很神奇？

但物理老師可不是這麼教的！

原理解説

上面的實驗裝置可以看作是一個簡易的阿基米德螺旋泵(Archimedes spiral pump)。

根據記載，阿基米德在埃及時，發明了一種螺旋水泵，能夠很方便地將水從河中運到農田中，因而被埃及人廣泛使用。現代工廠中傳輸水泥、糧食所用的螺旋輸運機也是用的同樣的原理。

螺旋輸運機

想要理解實驗中“水往高處流”的現象，需要對小液柱進行受力分析。

簡化受力示意圖首先，在管壁支持力的作用下，每一次旋轉，液柱會被軟管帶動而升高。同時，上升到一定高度，液柱也會受重力的影響，有向下運動的趨勢。在二者的共同作用下，液柱會先被向上抬高一段距離，然後向下流動一小段距離，但是整體的效果上，液柱是向上運動了一些螺距。我們可以從實驗的慢放中清楚的看到這個過程。

實驗慢放

另外可以從實驗中看到，軟管中是一段液柱一段空氣柱，空氣柱可以起到阻止迴流的作用，尤其是在轉速很快的時候。

如果我們將小彈珠放入軟管中，旋轉礦泉水瓶，小彈珠會被運輸到頂端嗎？