【全民實驗室】《烏鴉喝水》的故事在現實中真的成立嗎?

2020-12-04 西部網

【全民實驗室】《烏鴉喝水》的故事在現實中真的成立嗎?

時間:2016-11-20 17:38:57來源:西部網-陝西新聞網作者:晉秦 翟育國編輯:羅元成

    西部網訊(陝西廣播電視臺《第一新聞》記者晉秦 翟育國)最近,一篇關於「烏鴉喝水的故事 扔石子根本喝不到水」的文章在網上流傳,文中列舉了四個版本的小學一年級教材裡《烏鴉喝水》的故事,四個版本中,烏鴉沒什麼區別,但瓶子的形狀各不相同。結論是只有教材中瓶子是圓錐狀的,烏鴉放進石子後才能喝到水,其他三個版本教材裡的瓶子,烏鴉根本喝不到水。那麼這是真的嗎?

    說到「烏鴉喝水」的故事,今年剛上二年級的小學生王皓澤立馬給大家講了起來。

    小學二年級學生王皓澤:「一隻烏鴉飛在沙漠上,一口水都沒喝過,所以它到處找水喝,它飛著飛著看見一瓶水,水口很小水瓶很高水也很少,所以烏鴉想辦法喝到水,它就這樣一直往瓶子裡放石頭,水一直往上升,所以它就喝到水了。」

    記者:「那你覺得老師講的這個課文,烏鴉最後通過這個方法真的喝到水了嗎?」

    小學二年級學生王皓澤:「應該喝到了吧。」

    作為孩子的家長,他們又是怎麼看這個問題的呢?

    學生家長:「這個我小時候也學過,應該是可以喝到水的,因為石子掉下去後水就會升上來了,應該可以。」

    看來不管是孩子還是家長,都覺得這故事講的沒問題,那麼這烏鴉到底能不能靠放石子就能喝到水呢?記者帶著實驗需要的石子和瓶子來到西安市黃河中學,和這裡的物理高級教師王磊老師,一起對這個問題一探究竟。

    實驗一:廣口瓶(300ml)

    首先,我們使用一個容積為300毫升的廣口瓶,先給瓶子裡倒入100毫升的水,然後再給其中裝滿石子,結果發現瓶子的裡水並沒有跟想像中一樣,直接上升到瓶口。

    西安市黃河中學物理高級教師王磊:「烏鴉用叼石子的方法,理論上是可行的,但是它需要滿足一定的條件,比如我們剛才所做的實驗,當先給廣口瓶裡注入100毫升水的時候,你會發現,你放入再多的石子,液面都沒有上升到瓶口,所以這時烏鴉是喝不到水的。」

    那麼究竟要在怎樣的條件下水才能上升到瓶口,烏鴉才能如願的喝到水呢?是不是所有的瓶子都可以做到呢?讓我們接著來看實驗。

    西安市黃河中學物理高級教師王磊:「我們可以用逆向思維的辦法,比如我們先給廣口瓶裡,容器中,加入足夠多的石子,我們再加入水,當水加入到液面達到瓶口的時候,此時我們加入的水量,就應該是瓶子,原來至少需要的水量。」

    實驗二:裝滿石子的廣口瓶(300ml)

    王老師先把石子裝滿廣口瓶,接著開始給瓶子裡倒水,不一會,水面就上升到瓶口,這時燒杯裡的200毫升水,只剩大約25毫升的水量。實驗證明如果烏鴉遇到類似這樣形狀的瓶子,想要喝到水,瓶子裡的原有水量最少要達到瓶子容積的二分之一以上。

    實驗三:裝滿石子的圓底瓶(400ml)和裝滿石子的錐形瓶(250ml)

    接著,記者又找到其他兩個不同形狀的玻璃瓶,一個是容積為400毫升的圓底瓶和另一個容積為250毫升的錐形瓶。王老師先給圓底瓶放滿石子,再將燒杯裡200毫升的水倒入瓶子裡,水面上升到瓶口時,燒杯裡還剩大約20毫升的水量。接著又給錐形瓶裡放滿石子倒滿水,使水面達到瓶口高度,燒杯裡剩餘大約70毫升的水量。實驗結果表明如果烏鴉遇到這兩種形狀的瓶子時,想要喝到水,瓶子裡的原有水量最少都得在瓶子容積的二分之一左右。

    西安市黃河中學物理高級教師王磊:「我們根據剛才三種不同容器測量結果,發現烏鴉能夠喝到水,除了和容器中初始的最低的水量有關之外,還和這個容器的形狀有關,比如上邊細一點,下部粗一點的容器,相對來講,烏鴉更容易能喝到水。」

    王老師說,由於放入瓶子裡的石子是不規則的,石子之間又有縫隙,所以水量太少的時候就會出現石子已經裝滿,但水面卻無法上升到瓶口的情況。

    西安市黃河中學物理高級教師王磊:「實際上利用了水是流體,而石子又不溶於水,而且石子的密度比水要大,當石子投入水中以後,它就會排開同等體積的水,所以液面就會上升,所以你放入足夠多的石子,液面就會上升到一定的高度。」

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來源:西部網-陝西新聞網  編輯:羅元成

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