[請益] 寶特瓶裝水刺洞水會流出之原因?

[Dirichlet (微風輕吹)]

國中理化中有一題

將裝滿水寶特瓶蓋子旋緊後懸吊於鐵架上，
若將瓶上刺三個高度皆不同的小洞 a , b , c，
則哪一點的水最容易流出？

A: 都不會

我的想法是保特瓶頂多 20 公分高，若小洞刺在最底部，
那那一點的液體壓力就 20 gw/cm^2，方向向下。

但地表的大氣壓力約 1033.6 gw/cm^2，
大氣壓力給那一個小洞的壓力是 1033.6 gw/cm^2，方向向上，
所以會抵住不會讓水流出。

但學生下課無聊作實驗用鉛筆真的刺寶特瓶結果水流出來了......ORZ
後來爬了一下文知道是表面張力關係，不過那個力圖該怎麼畫呢？

F_1：底部那一點因壓力而產生的一向下作用力 (來源於重力)
F_2：底部那一點因大氣壓力而產生的一向上作用力
F_3：那一點面積的表面張力 (方向我不清楚，是向下嗎？然後挖大洞表面張力越大？)

F_1 + F_3 > F_2 這樣，@@?

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◆ From: 111.255.76.62
→ yyc2008:你爬了哪一篇文 講一下編號
→ yyc2008:洞越大 周圍長度越長 表面張力的淨力就越大沒錯 現在問題
→ yyc2008:是方向 如果只剩表面張力的話 那他應該向下 而且很大 學生
→ yyc2008:挖的孔多大?
推 irrotation:如寶特瓶是在大氣壓力下旋蓋的 那麼液壓力需加上大氣壓
→ irrotation:除非 你用真空泵抽真空再封蓋 才會有底部液壓力低於外
→ irrotation:界的大氣壓力情形
→ irrotation:而且越低點的開孔 噴水壓越強
→ yyc2008:對耶 沒考慮到瓶內可能有空氣
→ yyc2008:那如果是裝滿水的也一樣嗎?
推 Entropy1988:我是認為，戳了3個高度不同的洞，那麼高處的洞當進氣
→ Entropy1988:孔，低處的洞當出水口，水不就流出來了嗎？
推 richang:寶特瓶不是鋼體會型變 因此體積縮小水流出壓力仍不變
推 louis925:irro大已經講到重點了，如果水只有20 gw/cm^2，那不是早
→ louis925:就汽化了?
→ louis925:所以F_1不是只有重力，而且F_1 > F_2，F_3可忽略
→ louis925:實際上瓶壁也會給水1atm的壓力