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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 多粗的玻璃管（或铁管）往管顶端注水水不以水柱形式出现，而会顺利流到管底？
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822虫虫

新虫 (小有名气)

[求助] 多粗的玻璃管（或铁管）往管顶端注水水不以水柱形式出现，而会顺利流到管底？

可能和毛细力或者界面张力有关，请懂的高手帮忙解答提供思路，小弟金币奉上
问题描述：
     将玻璃管（或铁管）竖直放，底端用手堵住，从上端注水，结果发现内径较细的管（比如2mm和4mm玻璃管，4mm铁管）加水水会在管顶部形成水柱，由于底部气体的压力使水不会流到管底，呈现管底气体，管顶水柱的现象；而内径较粗的管（比如10mm的玻璃管）表现为水沿管壁流到管底部，会将空气排出去。
那么，问题是是否有这一个临界管径，高于这个值，水就能顺利流到管底，不会在上部形成水柱，这个值是多少？会不会因管材而变，玻璃或者铁管？最好能解释下，thanks

补充：其实将管子平放，两端不堵，从一端加水，依然发现管细的是水柱和气柱交替，而管粗的水会流出去。
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1楼 2013-04-14 12:32:06
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
华丽的飘过: 金币+4, 3q 2013-04-19 03:29:15
如果单从理论上来考虑，求临界半径。这是一个极其困难的事。
至于液柱不往下流，这是因为下面气体的压强(力)+表面张力+摩擦力+上面气体的压强(力）可以平衡掉。
但是一个微扰，或者你注入液体时的方式，都有可能破坏掉上面的平衡！
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2楼2013-04-14 15:00:22
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by yiluwangxi at 2013-04-14 15:00:22
如果单从理论上来考虑，求临界半径。这是一个极其困难的事。
至于液柱不往下流，这是因为下面气体的压强(力)+表面张力+摩擦力+上面气体的压强(力）可以平衡掉。
但是一个微扰，或者你注入液体时的方式，都有可能破 ...

还有重力
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3楼2013-04-14 15:00:57
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822虫虫

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by yiluwangxi at 2013-04-14 15:00:22
如果单从理论上来考虑，求临界半径。这是一个极其困难的事。
至于液柱不往下流，这是因为下面气体的压强(力)+表面张力+摩擦力+上面气体的压强(力）可以平衡掉。
但是一个微扰，或者你注入液体时的方式，都有可能破 ...

液柱不往下流肯定是由于底部气压，且随着压缩气压越大肯定会出现平衡。
我问题的关键是多细的管子才会形成这样的液柱，要知道及时管底端不堵，加入细管顶部的水也是以一截完整充满的水柱的形式逐渐下滑，而不像粗管那样，水直接分散的流到底部。
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4楼2013-04-15 08:42:51
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yiluwangxi

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by 822虫虫 at 2013-04-15 08:42:51
液柱不往下流肯定是由于底部气压，且随着压缩气压越大肯定会出现平衡。
我问题的关键是多细的管子才会形成这样的液柱，要知道及时管底端不堵，加入细管顶部的水也是以一截完整充满的水柱的形式逐渐下滑，而不像粗 ...

已经说过了，你的问题是很难回答的。理论并不能解决所有问题。
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5楼2013-04-15 09:33:14
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李加伟

荣誉版主 (文坛精英)

不过凡人

优秀版主优秀版主

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
像是物理竞赛的问题。猜想一种可能性，然后实验验证。比如你说与直径有关，那你设置一个区间来模拟，然后在这个范围内进一步的测试可能的张力与毛细力
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人生海海，在于内心
6楼2013-04-16 15:26:12
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