水竟然可以往高处流？牛顿的棺材板快压不住啦！| 正经玩

现在是北京时间13点00分

在快餐店吃完午饭的小编

（手里拿着甜筒）

迈着匆匆的步子赶往实验室

正当我思考着上午实验失败的原因时

背后突然出现的一只手

拍了拍我的肩膀

我转过身去

只见一白衣禅师

于是便有了下面的对话

只见大师拿出一个神奇的装置

水经过其中竟向上流去

我若有所思的点点头

......

为大师解答完物理问题

我如释重负

手中的甜筒也更甜了

实验器材

所标杯、软管、烧杯、支架（两个）、矿泉水瓶、铜丝、胶带、人工色素

实验过程

既然是个取水装置

就该有装置的亚子

拿出一截铜丝

弯成图示的形状

和瓶子形状相符即可

拿铜丝将矿泉水瓶固定牢固

完成后是这个亚子

下面开始缠软管

将准备好的软管以螺旋状

缠在矿泉水瓶外围

每隔一段距离用胶带固定

缠绕完毕后的亚子

为了使实验现象更明显

我们在水中滴入红色的人工色素

将装置用一高一低的支架架起来

调整烧杯和软管入口的位置

下面就是见证奇迹的时刻~

大家在家可以简化处理，用手握住瓶子转动即可

水经过软管竟然“向上流”

最后从上面的出口流了出来

是不是很神奇？

但物理老师可不是这么教的！

原理解说

上面的实验装置可以看作是一个简易的阿基米德螺旋泵(Archimedes spiral pump)。

根据记载，阿基米德在埃及时，发明了一种螺旋水泵，能够很方便地将水从河中运到农田中，因而被埃及人广泛使用。现代工厂中传输水泥、粮食所用的螺旋输运机也是用的同样的原理。

螺旋输运机

想要理解实验中“水往高处流”的现象，需要对小液柱进行受力分析。

简化受力示意图

首先，在管壁支持力的作用下，每一次旋转，液柱会被软管带动而升高。同时，上升到一定高度，液柱也会受重力的影响，有向下运动的趋势。在二者的共同作用下，液柱会先被向上抬高一段距离，然后向下流动一小段距离，但是整体的效果上，液柱是向上运动了一些螺距。我们可以从实验的慢放中清楚的看到这个过程。

实验慢放

另外可以从实验中看到，软管中是一段液柱一段空气柱，空气柱可以起到阻止回流的作用，尤其是在转速很快的时候。

如果我们将小弹珠放入软管中，旋转矿泉水瓶，小弹珠会被运输到顶端吗？