氣球里“懸浮”的水環(huán)

楊艷娟

今天的小實驗，讓我們一起了解氣球里“懸浮”的水環(huán)吧。

實驗原理

這個實驗含有兩個原理，第一個是摩擦力：當我們快速旋轉(zhuǎn)氣球的時候，氣球內(nèi)壁和水之間存在摩擦力，當氣球快速旋轉(zhuǎn)時，氣球中的水也會被摩擦力帶動，與氣球一起旋轉(zhuǎn)。

第二個是離心力與向心力：離心力與向心力是一對作用力與反作用力。水在旋轉(zhuǎn)的時候因為慣性產(chǎn)生離心力。離心力能使旋轉(zhuǎn)的物體遠離它的旋轉(zhuǎn)中心。在實驗中，氣球內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水在離心力的作用下，會一直遠離氣球的豎直中心軸，所以我們看到水升高到了氣球的中心位置。在水達到最終的位置后，旋轉(zhuǎn)需要的向心力由水的重力和氣球壁的支持力的合力所提供，從而形成“動態(tài)的水環(huán)”。

在日常生活中有很多利用摩擦力的例子。比如我們每天穿的鞋子，鞋底會有各種不同形狀的防滑設(shè)計，這樣的設(shè)計是為了增大鞋子與地面的摩擦力，使人們在行走與奔跑的過程中不容易滑倒。

在日常生活中也有很多利用離心力與向心力的例子。你看，衣物甩干機的工作原理就是利用離心力；人們在釣魚時，在魚鉤上掛上魚餌，使魚鉤進行弧線運動，拋向遠處，就是利用了向心力。