在倒立的没有装满水的杯子上盖一片纸片,纸片并没有掉下来,这时,如果我们掀起纸片的一个角,就会发现杯子里会出现一些气泡,这说明,杯子里的空气比外面的稀薄多了,否则,外面的空气就不会想往杯子里跑,也就不会产生气泡了。所以,虽然杯子里有一部分空气,但它比外面空气的密度小得多,所以产生的压力也比外面的小得多。
这是因为,当我们翻转杯子的时候,里面的水会向下流动,挤出一部分空气,剩下的空气仍然占据原来的空间,所以变得稀薄了,压力也就变小了。
科学原理是纸片此时处于受力平衡状态。 纸片受到自身重力以及水杯内水的重力对它形成的压力,这两个力形成一个方向竖直向下的合力F1。
根据水的表面张力,纸片受到一个向上的拉力。由于纸片处于大气中,所以纸片还受到大气压力,这个大气压力竖直向上,与拉力形成一个合力F2。 F1和F2大小相等、方向相反,所以受力平衡。
由于纸片受到水的表面张力影响,与杯口紧密接触完全闭合起来,所以纸片持续保持受力平衡,自然就把水挡在杯子里,水不会漏下来