吸尘器给空气称重

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  空气真的很轻吗?如果你这么想的话你就错了。例如,当大气压值为1013百帕(标准大气条件下海平面的气压值)时,地面上每平方米承受的空气质量达10吨,即我们上方高达100千米的气柱的质量。那么,我们在这样的环境中如何生存呢?为什么没有被压扁呢?原因很简单,因为空气无处不在,甚至存在于我们的体内,所以任何一点来自某方向的压力都会被反方向的压力所抵消(反作用力)。这就使得各个方向的压力得以平衡,生活在空气之中的我们自然也就察觉不到了。这样的解释还无法让你信服吗?那么,就拿起你的吸尘器,按照我们的方法做一个小实验吧。你会发现空气不但有质量,而且还不轻呢。
  要准备的工具和材料:
  一只收藏衣物的真空塑料收纳袋
  一个吸尘器
  一只体重秤
  一块木制或塑料砧板
  请按照下面步骤做:
  1.将砧板平放入真空塑料收纳袋中;
  2.把体重秤也放入塑料袋,置于砧板之上,将塑料袋慢慢封上。
  3.将吸尘器吸头插入塑料袋,置于砧板和秤之间,保持它的位置,并用透明胶将塑料袋四周封住。
  4.将塑料袋严实地封好后,调整体重秤,确保其起始数值为“0”,随后打开吸尘器,抽出塑料袋中的空气,使其达到真空状态。
  5.在外部空气压力的作用下,体重秤将显示它的最大数值(此处为135.1千克)。而实际上,位于体重秤上方气柱的质量要远远超过这一数值。
  重要提示:
  要达到最理想的真空状态,就必须堵住一切可能漏气的地方。将吸尘器吸头和塑料袋接触的四周严严实实地封好。为了避免塑料袋壁在吸尘器工作时堵住吸头,最好将吸头放置在体重秤和砧板之间。如果你将吸尘器开到最大功率,可能会导致压力超过体重秤的承受范围。在这种情况下,建议重新开始操作,降低吸尘器的档位。
  实验心得:
  事实上,由于大气压的作用,我们的身体承受着相当于几百千克重的空气,尽管我们可能意识不到。
  实验中,如果不小心将塑料袋弄破了,将破面擦干净,用大的透明胶带粘贴就可以了。
  原理解读:
  实验开始时,体重秤读数显示为“0”,这是因为秤上方的空气压力和秤下方的空气压力相互抵消。当吸尘器开始工作后,塑料袋中的空气被吸出,袋内空气产生的反作用力开始减小,于是秤开始显示质量。要想测量秤上方整个气柱的准确压强,必须十分严格地将塑料袋内的空气全部吸出。使用普通的吸尘器是无法做到这一点的。也就是说,塑料袋内仍有残留空气,这也就抵消了—部分外部的大气压力。如果有—个功率更强的泵,秤面可能显示出1吨的质量。不过如果发生这种情况,秤大概早就被压扁了……
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