Vì sao úp một cốc xuống nước có thể giữ lại túi khí và làm khó nhấn sâu?
Trả lời trọng tâm
Nếu miệng cốc hướng xuống và khí chưa có đường thoát, nước không lập tức chiếm toàn bộ lòng cốc. Túi khí bị nén khi đi sâu hơn, còn cả hệ cốc và phần khí giữ lại chiếm chỗ nước. Vì vậy không thể chỉ xét thể tích thành cốc như khi lòng cốc đã ngập đầy nước.
Ví dụ và phân tích
Trên mô hình, cốc trong úp thẳng có một mặt phân cách nước–khí bên trong. Nghiêng cốc để khí thoát thành bọt làm lượng nước vào đổi; cùng chiếc cốc nhưng trạng thái khí bị giữ không còn như trước.
Cách kiểm tra
Dùng cốc nhựa trong và chậu nông, nhấn nhẹ dưới hướng dẫn. Đánh dấu mực nước bên trong, giữ khác biệt giữa áp suất của khí bị giữ và áp suất khí quyển. Không dùng bình kín, lặn hoặc ép mạnh để tạo áp suất.
Ứng dụng
Đọc một vật rỗng trong nước phải hỏi khoang có thông nước và còn khí hay không. Một đường viền giống nhau trên ảnh chưa chứng minh hai mẫu chiếm chỗ nước như nhau.
Điều kiện và giới hạn
Khí có thể hòa tan hoặc rò ra, cốc có thể đổi tư thế. Bài giải thích định tính, không cần công thức khí lí tưởng. Không biến mô hình cốc nông thành hướng dẫn tạo túi khí để thở dưới nước.
Đọc hình
Cốc nhựa úp trong nước giữ túi khí với mặt phân cách bên trong; hình nghiêng cho bọt khí thoát và nước đi vào, không có người dưới nước. Hình chỉ minh họa mô hình, không phải ảnh đo thực nghiệm.