核心概念
壓力
大氣壓力
空氣壓力
重力
引言
你用過瘋狂吸管嗎？有些是螺旋上升的。有些有奇特的顏色或裝飾。有些很細，有些很寬。但幾乎所有這些都讓你從大致相同的距離啜飲你的飲料。為什麼？如果能把頭伸出樓上的窗戶，偷偷地從下面很遠的飲料中啜一口，豈不是很棒？這甚至可能嗎？透過這項活動，你將看看你是否可以創造自己最長工作吸管的記錄！
背景
用吸管啜飲飲料似乎很簡單。但你實際上是在使用一些巧妙的氣壓變化來移動你的飲料。當你降低嘴裡的氣壓時，就會發生啜飲動作，這使得大氣壓力將液體推入吸管。
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聽起來很奇怪嗎？這裡有更多解釋：大氣是一個巨大的空氣層。所有這些空氣的重量不斷地壓在我們和我們周圍的事物上。在海平面，這種看不見的壓力約為每平方英寸14.7磅。這就像有一個保齡球的重量坐在每平方英寸上，或者五個保齡球壓在填充直徑為二又二分之一英寸玻璃的液體上。將吸管放入液體中，液體將進入吸管，直到它達到與吸管外液體相同的水平。吸管中及其周圍的液體都被上方空氣以類似的方式向下推，因此它們達到大致相同的水平。
但是當你從吸管中取出一些空氣時，情況就會變得有趣。突然，內部氣壓降低，液體被推入吸管。你從吸管中去除的空氣越多，液體就會被推入越高。
你認為液體在吸管中能上升多高有限制嗎？這項活動將幫助你製作一個非常大的“超長吸管”並進行測試！
材料
一包塑膠吸管（至少一打），最好是帶有可彎曲部分的吸管
剪刀
尺子
膠帶
裝滿水的玻璃杯
可以弄溼的水平表面（如果沒有，則用東西保護它）
可以站立的堅固椅子或桌子
準備工作
讓成年人幫忙在塑膠吸管的一端縱向剪開兩個半英寸的縫隙，彼此相對。這些切口將幫助你將一根吸管的末端滑到另一根吸管上。
用類似的方法準備 10 根以上的吸管，直到你有足夠長的吸管來製作超長吸管！（如果你需要更多吸管來製作超長吸管，你也可以在過程中返回這些步驟。）
步驟
將準備好的吸管的切口端滑到未準備好的吸管的末端上。
用膠帶纏繞吸管重疊的區域，以便密封。不要著急；良好的密封有助於你避免以後的麻煩。為什麼你認為牢固的密封對於你的超長吸管正常工作至關重要？（提示：當你用吸管喝水時，你必須從中排出空氣。）
為了測試你的超長吸管，將一杯水放在平地上。（請務必放下東西來保護你的水平表面，或者使用可以弄溼的表面。）現在垂直或接近垂直地握住你的吸管，並嘗試用它喝水。水是否到達你的嘴裡？
如果很少或沒有液體進入吸管，請檢查你連線吸管處的密封。它是否密封？如果不是，請新增膠帶或撤銷並重新連線。如果所有接頭處的密封看起來都密封，請檢查你的超長吸管其他區域是否有孔，並用膠帶密封它們。
玩弄你的第一根超長吸管。輕輕吸氣以從吸管中去除少量空氣，然後用力吸氣以去除更多空氣。每次觀察水在超長吸管中上升的高度。如果你吸入更多空氣會發生什麼？你為什麼認為會發生這種情況？
是時候添加了！以類似的方式將另一根準備好的吸管連線到你的超長吸管上，並將你加長的超長吸管投入測試。請記住，在測試期間垂直或接近垂直地握住你的吸管。你的新吸管是否正常工作？吸水是否變得更難了？
繼續新增準備好的吸管，並在每次新增後進行測試。你可能必須小心地站在椅子上以測試你不斷增長的超長吸管。當你站得越來越高時，吸水是否變得越來越難了？
一旦你將幾根吸管連線在一起，並且用吸管喝水變得有點挑戰性時，請以不同的角度測試你的超長吸管。除了垂直握住吸管外，還要以水平和垂直之間約一半的角度（大約 45 度）進行測試，並儘可能水平地握住它。請注意，你可能需要在你的玻璃杯中新增更多的水來測試相當水平的位置。吸水所需的努力是否有差異？ 如果有，請按降序排列吸管的位置：1 表示最難吸水，或需要最大努力；3 表示最容易，或需要最少的努力。請注意，你沒有改變水輸送的距離；吸管保持相同的長度。你改變了什麼可能導致所需努力的差異？
暫停片刻，思考你的嘴和玻璃杯之間的高度差是如何隨著你握住超長吸管的角度而變化的。按嘴和玻璃杯之間的高度差降序排列這些方法：1 表示高度最大的位置；3，高度最小的位置。你是否看到高度差和吸水所需的努力之間存在關聯？
如果你的吸管中有可彎曲的部分，請測試如果你保持玻璃杯和頭的高度相同，但改變彎曲超長吸管的方式會發生什麼。嘗試使用直的超長吸管和一根或多根彎曲的超長吸管。現在你保持高度差不變，所需的努力水平相比如何？
繼續建立。如果你垂直握住吸管，在不能再用吸管喝水之前，你可以連線多少根吸管？你認為有限制還是你可以無限期地繼續建立，只要你可以從越來越高的地方測試它？ 額外：測試不同型別的吸管，例如寬的或非常窄的吸管。是否有一種型別更適合製作超長吸管？
[中斷]
觀察和結果
當你從吸管中吸氣時，推動吸管內部水的水量小於推動吸管外部的水的水量。這種不平衡導致更多的水被推入吸管。水將上升，直到吸管中水柱產生的壓力等於氣壓差。
去除更多空氣，更大的氣壓差將導致水位在吸管中上升得更高。一旦水到達你的嘴的高度，你就可以喝了。
你的肺活量決定了你能去除多少空氣。有些人會難以應付三英尺的吸管，而另一些人可以成功地站在飲料上方八英尺處喝水！
不過還是有限制的。如果你可以透過去除所有空氣在嘴裡產生一個完全的真空，水可以上升大約 30 英尺高。然而，在人嘴裡產生完全真空是不可能的，所以人們通常在低得多的水平達到吸管的極限！
請注意，主要起作用的是水需要克服的高度差，而不是水需要在吸管中行進的總長度。幾乎水平地握住吸管將使你能夠在非常長的距離上吸水。
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此活動由科學夥伴合作提供
