为什么这个水杯装满水后会全部漏掉？你想知道这个神奇的水杯是什么原理吗？下面请跟着我们一块来破解吧。
你要是以前做过虹吸效应的实验，那么你可能对它的工作原理有一个粗略的了解。虹吸效应的基本原理是基于静水压力或液柱高度之间的关系。在虹吸管的最高点处的水压实际上低于大气压力，这也称为虹吸真空。这使得大气压力可以将水从一端向上推直达虹吸管的最高处，然后重力将水从另一端带走。在大多数情况下，这些理论可以用于解释典型虹吸管。
这是一种不使用水泵即可排空储水罐或输送液体的非常方便的方法。但虹吸管仍需要一些帮助才能开始工作，这被称为启动。有一种经典的方法是将你的嘴与吸管配合使用，但这仅适用于短小的细管以及可以安全食用的液体。这并不能阻止无数人为了从车辆中借用一些汽油或排干油箱而吸吮上一口汽油。对于虹吸效应更大的应用，例如要排干池塘里的水时，你必须要更富有创意。通常的方法是在管道的下游端安装一个阀门，在虹吸管的顶部安装一个阀门。在管道两端的阀门关闭的情况下，从顶端的阀门往管道注满水。然后关闭顶端阀门口，打开管道两端的阀门。运气好的话，虹吸管将抽出气泡并开始排干池塘中的水。
但是在某些情况下，需要能够在没有任何外部干预的情况下创建虹吸管。自吸式或自动虹吸式的虹吸管就是这样更高的一个层次。下面这个项目就是一个这样的例子。这是自吸式虹吸管的演示装置，是用亚克力板和一根透明管制成的。自吸式虹吸管具有三个基本部分，包括水箱、钟形罩和立管。
它的工作原理是这样的，当水还没有充满钟形罩的时候，钟形罩外水的表面直接受到大气压的作用，钟形罩内水的表面则通过立管也受到同样大小的大气压作用。随着水位的不断上升，当水达到钟形罩内部立管的高度时，水会通过立管开始往下流，这时在钟形罩内立管上方会形成密闭空间，从而导致隔绝钟形罩内与外部大气压连接，这会在钟形罩内部产生真空。因此在大气压的作用下通过钟形罩和立管会从水箱不断汲取更多的水。最终，水箱中的水位下降到钟形罩之下，使空气进入其中并破坏虹吸效应。当剩余的水从立管中排出时，钟形罩内的压力又恢复到大气压力，水箱内的蓄水过程再重新开始。
这与毕达哥拉斯杯中使用的机制相同，毕达哥拉斯杯是最为古老实用的神秘器物之一。但是自吸式虹吸管有更多的实用用途，许多化粪池系统使用类似的装置将污水注入过滤场，这比仅允许其不断排水更为有效。自吸式虹吸管在植物的水培法中也很常见，它能够为植物创造干湿循环的生长环境。 在公共厕所里也可以发现自吸式虹吸装置，例如这是一个用于自动冲洗小便池的多级自吸式虹吸装置的零件和示意图。
虹吸管是科学的经典例子，它违背了我们的直觉。自吸式虹吸管是它的完美扩展，它具有自动启动的能力，完全不需要任何外部干预。你能够发现它更多的应用吗？通过自吸式虹吸管的介绍，你一定能够破解我国古代聪明的工匠创造的“自满溢杯”吧，下面让我们看看这个神秘的杯子是怎么使用的吧。“满招损，谦受益”，“自满溢杯”包含了古人的智慧和做人原则。请关注我们3D实验室，了解更多科学内容。
