眾所周知，“吃了吐”是一種物理現象......| 正經玩_風聞

原創：中科院物理所

之前我們用乒乓球與水瓶做過一個泡泡沙漏

從大家的投稿反饋中

小編髮現想達到週期震盪的吐泡泡現象對乒乓球的密度要求比較嚴苛

那麼今天我們換一種思路

讓水瓶吐泡泡吐得更開心

實驗器材

所標杯、水瓶、熱水、色素

實驗過程

如果我們將裝有水的瓶子倒扣在平面上時

雖然瓶口與平面接觸會有小的縫隙

不過我們知道瓶內外的氣壓平衡會阻止水的流出

所以既不會有水出來

也不會有氣泡進去

既然氣壓可以阻止水的流出

那麼稍加利用也可以吸入更多的空氣進去咯

比如如果我們將瓶中的水換成熱水

我們發現氣泡開始咕嘟咕嘟地向瓶中湧入

此時如果我們壓緊瓶子（小心燙手）

氣泡流會變得小而頻繁

相反如果我們稍稍將瓶子傾斜幾度

有趣的吞吐現象則會發生

（加入了色素方便觀察）

瓶中的水先是在瓶口處流出一小灘

然後逐漸被吸回瓶中

當溢出的水都被吸回的瞬間

會有一部分空氣進入瓶中

形成幾個大氣泡

大家也可以挑戰一下傾斜的最大角度

原理解説

從氣體狀態方程中我們可以知道當體積幾乎不變時，隨着瓶中温度降低，瓶子上方的氣壓降低。瓶口處內側的壓強為瓶內氣壓與水壓之和，隨着瓶內氣壓逐漸降低，瓶口內側氣壓逐漸小於大氣壓，外部的水或者空氣就會被吸入瓶中。

和拔罐或者中學時做過的將瓶子加熱扣入水中引起瓶內液麪上升的實驗不同的是，由於瓶內的温度是隨着比熱容較大的熱水逐漸下降的，瓶內的壓強不會瞬間變得過低，這樣可以使得瓶口內外往復地出現瓶內壓強低->氣泡進入、內外壓強平衡的循環，使氣泡源源不斷地湧入。

如果將瓶口壓的緊一些，那麼瓶口形變後與平面缺陷處形成的缺口會更小、並且氣泡湧入時瓶身微微抬起的幅度也更小，使進入瓶中的氣體量更少，整個壓強差-氣泡湧入的循環的振幅也會更小，便會形成一系列短小而頻率更高的氣泡。

如果我們選擇將瓶子傾斜，瓶內的壓強並不足以克服有流動性的水從巨大的缺口中流出，所以瓶口會漏出一部分液體。而由於水的張力、與瓶口的吸附力等一系列因素會使流出的液體形成一個弧形的液麪包裹住傾斜的缺口，水就難以繼續流出了。而由於瓶內壓強逐漸下降，流出的水會被逐漸吸回去，並在帶入一定的氣泡使瓶內外壓強平衡時進入下一個循環。