题目

某同学将一直玻璃毛细管插入水中，发现管中水面上升的高度（H）较大（如图9-2-4a），于是他用同样的玻璃毛细管做成一个弯管，将长臂插入水中，使弯管顶部到水面的高度H′＜H（如图9-2-4b所示），他认为将有水不断地从短臂管中流出，你说对吗？为什么？ 图9-2-4 答案：解析：由于管子的内径相同，又H＞H′,故水一定能沿弯管的长臂上升，经过顶部，充满整个弯管，但肯定不会从短臂管口流出.    从题图A可以看出，毛细管中被“拉起”的水柱重力为G=SHρg（S为毛细管内截面积，ρ为水的密度）；显然，该水柱受到竖直向上的“拉力”F=G，实际上所说的“拉力”是表面张力F=2πrσ（r为内径，σ是表面张力系数）.    在题图(B)中，短臂管中水柱长为h＜H′＜H,在短臂管口处该水柱受到的向上的“拉力”F′只要等于Shρg，水就不会流出，由于F＞F′，所以该同学的想法是不会实现的.

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