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为什么肥皂泡先上升后下降
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日常生活中,大家都玩过吹肥皂泡的游戏。
当一个个可爱的肥皂泡从吸管口冒出来,在阳光的照射下显现出美丽色彩的时候,你有没有观察过肥皂泡是如何在空中飘的呢?
肥皂泡在空中通常是先向上飘,然后再向下落。
这是为什么呢?
其实这里面包含着丰富的力学知识。
我们吹出的气体温度是相对较高的。
在开始的时候,肥皂泡里充满了热气体,肥皂膜将它与外面的空气隔离开来,肥皂泡里面气体的温度高于肥皂泡外面空气的温度。
温度高的气体密度比温度低的空气密度小,也就是说,肥皂泡里气体的密度小于外部空气的密度。
此时肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力,因此它会上升。
在肥皂泡不断上升的过程中,肥皂泡中的气体温度下降,又由于热胀冷缩的原因,肥皂泡体积会慢慢地变小,肥皂泡受到的外界空气的浮力也会慢慢地变小,而其受到的重力不变,这样,当重力大于浮力时,肥皂泡就会下降。
这些原理明白以后,同样的道理,我们也就很容易知道为什么氢气球松手后会飞向天空。
这是因为气球里充的是氢气,氢气的密度很小,要远小于空气的密度。
因此当气球中充满氢气时,气球的浮力就变得很大,所受到的浮力要大于它的重力和空气的阻力,所以当我们放开手中的氢气球时,氢气球会飞向天空。
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