明朝皇帝朱元璋有一日宴請開國功臣，席間，他拿出一隻瓷質酒杯對大家說:"你們随我南征北戰，各自有什麼功績心裡都有數，今天按功勞的高低，用此杯來斟酒喝吧！"說完，徐達第一個上前領賞。徐達一來好貪杯，二來自恃功高，于是把杯中酒斟得滿溢，誰知他剛端起酒杯，杯中的酒就漏光了。而其他人隻要不斟滿酒，就能一飲而盡，衆人百思不得其解。朱元璋笑說: " 正所謂‘ 滿招損，謙受益’呐，哈哈哈哈。"

這個神奇的杯子叫做“九龍公道杯”，一旦把酒倒滿，酒就會順着中間的龍首漏個精光。這其中的原理就是我們今天要說的“虹吸原理”。

想要弄清楚什麼是虹吸原理，就得先明白液體中壓強如何計算，以及壓強在液體中是如何傳遞的，來看一個簡單的例子：

這是一個裝着水的容器，假設大氣壓強為P0，沿着圖中紅色箭頭所示路徑計算A，B，C三個點的壓強。

由液體壓強公式可知，A點的壓強

但為了說明問題，我們采用之前的寫法，即

可見，液體中壓強沿某一路徑的傳遞，取決于研究對象的水平位置，這也是為什麼潛水員在深水區會感到水壓很大，呼吸困難。

有了以上的基礎，我們再來看一個經典的虹吸原理圖:

如圖所示，有兩個放置在不同水平面上的水杯，一個裝了水，另一個為空，兩者之間由一根兩側不等長的U型管連接，U型管短側插入到裝水水杯的底部，另一側對着空水杯。

再用嘴把水從U型管中吸出一點，使U型管被水所充滿，達到下圖位置：

取U型管的最高點處，對比其左右兩側的壓強

根據第一個例子我們可以知道

左側的壓強P左是由左邊水杯中的水傳遞給它的

于是根據杯中頁面與U型管最高點處的高度差可知

同理，右側的壓強為

顯然，H<H，所以P左>P

U型管左側的水将會源源不斷地自動被吸至右側，出現水往高處流的神奇現象。

需要注意的是，要想把左側杯子裡的水吸得幹淨，需要保證右側杯子中的液面高度不超過U型管左側的高度，即下圖中的H>0。

在搞明白虹吸現象的基本原理後，

再回到開頭的九龍公道杯

其結構大概是這樣：

這麼看來徐達一點也不冤枉呐

謙卑是一種美德~

除了這裡提到的九龍公道杯，虹吸原理在我們的日常生活中也常能見到。比如虹吸式抽水馬桶，能大大增加排污效率，減小堵塞。

現在能一眼看出它的工作原理嘛？

再比如可以拿來給魚缸換水，

省去了一勺一勺往外盛水的功夫~

可見，看似簡單的虹吸效應在生活中經常被巧妙地運用，有了它，可以測試人品，可以讓水往高處流，可以讓你家的馬桶不再堵塞，還可以幫魚兒換水...真是妙哇！！！！

END

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來源：力學科普

編輯：荔枝果凍

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