乒乓球能沉在容器底部吗

◎重庆市双福育才中学校 李建 王小宇 李鸿

生活中，我们发现只要将乒乓球放在水面上，它总会浮起来。乒乓球能否在某种情况下沉在水底呢？让我们通过实验来寻找答案吧。

实验材料

空矿泉水瓶1个、黄色乒乓球2个、剪刀、水，如图1所示。

图1

实验步骤

第一步：用剪刀将空矿泉水瓶剪开，取靠近瓶底处四分之一长度的部分作为盛水的容器B，另一部分为作为容器A，如图2所示。

图2

第二步：在B容器中倒入适量的水，将乒乓球放入其中，观察乒乓球的沉浮情况。可以看到乒乓球浮在水面上，如图3所示。

图3

第三步：将A容器瓶口朝下，先将乒乓球放入A容器底部。往容器中缓慢加水，可以看到乒乓球没有浮上来，而是沉在了A容器底部，如图4所示。

图4

第四步：此时在水面上再放一个乒乓球，可以发现第二个乒乓球浮在了水面上，如图5所示。

图5

第五步：如图6所示，用手堵住A容器的瓶口，可以看到靠近瓶口处的乒乓球下方的积水越来越多，最终使乒乓球浮了起来。

图6

实验原理

通过以上实验我们发现，当乒乓球下方有水，乒乓球就能浮起来；反之，当乒乓球下方与空气接触且没有水时，乒乓球就会沉在容器底部。

对乒乓球进行受力分析发现，当乒乓球下方有水时，水对乒乓球底部产生向上的压力，当乒乓球受到水向上的压力与向下的压力差大于乒乓球自身重力时，乒乓球就会上浮，即此时乒乓球受到了水的浮力作用。说明浮力产生的原因是存在液体对物体施加的向上与向下的压力差。

由实验可知，乒乓球在某种条件下也是可以沉在容器底部的。

科技知识窗

桥墩受到水的浮力作用吗

浮力是由于物体受到水对物体向上与向下的压力差而产生的。桥墩是否受到浮力应根据其形状的特点而定。

桥墩底面在河床之下，下方没有水，水对桥墩没有向上的力的作用。如果桥墩是柱形的，其左右、前后四个面受到的水的压力刚好抵消，此时桥墩只受到水对其向下的压力，桥墩是不受浮力的。如果桥墩的形状不是柱形，桥墩就有可能受到浮力的作用。